[Solaire] photovoltaique sans Silicium

[super_newbie_pro]

En terme d'énergie renouvelable le solaire est actuellement la solution la plus prometteuse. Par contre, son faible rendement et le fait qu'il ait besoin d'ensoleillement constituent deux freins importants.



Steven Novack, chercheurs à l'INL (Idaho National Laboratory), a peut-être bien trouvé la parade à ces deux problèmes. Sa solution miracle ? Une sorte de "tissu" flexible et composé de nano-antennes. Le concept est similaire aux antennes classiques absorbant les ondes radios mais en bien plus petit pour capter les ondes lumineuses. Le rendement est particulièrement élevé puisqu'annoncé à 80%. Le chiffre est très impressionnant comparé aux meilleurs panneaux solaires plafonnant à 40%. La deuxième astuce : calibré pour la lumière infrarouge, le dispositif continue de capter de l'énergie même sans ensoleillement direct. Tout corps chaud étant susceptible de l'alimenter.

Les débouchés possibles sont nombreux. La production massive d'électricité à la place du panneau solaire "traditionnel", la production ponctuel comme chargeur d'appareil mobile ou recyclant la chaleur perdue par nos PC... Avant d'en arriver là, il faudra par contre résoudre un dernier problème : réussir à transformer l'énergie reçue en électricité utilisable. C'est un problème de taille : le courant est alternatif mais oscillant plusieurs milliards de fois par seconde, en plus de cela les plus petits convertisseurs actuels devraient être réduits à un millième de leur taille pour pouvoir être intégrés dans une structure de nano-antennes...

Le défi est très important mais les gains possibles colossaux, nul doute qu'on entendra donc régulièrement parler des avancés dans ces recherches.
source : http://www.matbe.com/actualites/44491/n ... -solaires/

[Glycogène]

Le rendement est particulièrement élevé puisqu'annoncé à 80%.
(...)
il faudra par contre résoudre un dernier problème : réussir à transformer l'énergie reçue en électricité utilisable.

Donc le rendement est sur quoi ? Sur le fait que la lumière excite les électrons du matériau ? Et bien avec n'importe quel matériau se rapprochant d'un corps noir, tu as même un rendement de 99% !

Faut arrêter de croire que l'on peut transformer des infrarouges en électricité avec un rendement de 80%. Au mieux il arrivera à 30-40%, comme tout capteur solaire à concentration (style centrale à vapeur). Et perso je pense qu'il est impossible de transformer directement ces infrarouge en électricité autrement que par des panneaux semiconducteurs classiques (pas forcément au silicium, mais en utilisant l'effet photoélectrique d'un semiconducteur, comme dans tous les panneaux PV).

[energy_isere]

De nouveaux investissements colossaux en centaines de millions de $ au Japon par SHARP :

Sharp Plans to Raise Capacity of Thin-Film Solar Cells Sixfold

By Hiroshi Suzuki

Oct. 1 (Bloomberg)

Sharp Corp., the world's second- largest maker of solar batteries, plans to increase its capacity to produce thin-film solar cells sixfold to meet energy demand in Europe, India and the U.S.

The company will raise the capacity to 6 gigawatts as early as 2014, from 1 gigawatt estimated for 2010, Toshishige Hamano, a vice president in charge of Osaka-based Sharp's solar-battery division, told reporters today at its factory in Nara prefecture, western Japan.

Sharp, which lost its market-leading position to Thalheim, Germany-based Q-Cells AG last year, is focusing on expanding its solar-cell output through thin-film technology. This uses 1 percent the amount of silicon needed for conventional models.

``Thin-film solar batteries will be more popular than conventional types because of lower production cost,'' Hamano said.

One gigawatt of power is enough to light up at least 200,000 households of four people in Japan, Katsuya Uchino, a spokesman for Tokyo Electric Power Co., Asia's largest power utility, said by telephone.

Sharp is aiming for a 50 percent share of the thin-film solar cell market by 2012, Hamano said, without providing a comparative figure.

The company today started shipping solar cells from the Nara plant, which has capacity of 160 megawatts a year using thin-film technology.

It is spending 72 billion yen ( $679 million) to build another thin-film solar battery plant in Osaka, western Japan, which will have capacity of 480 megawatts.

Sharp forecast in April that its solar business would post operating profit, or sales minus the cost of goods sold and administrative expenses, of 4.6 billion yen in the year ending March 31. That would account for 2.4 percent of total sales in the period.

[energy_isere]

aprés l' annonce de Sharp ci dessus, encore une nouvelle annonce, pour l' Europe cette fois ci :

Enel et Sharp s'allient dans le solaire en Italie

(src : Sharp)

Sharp a conclu un accord de coentreprise avec le groupe italien Enel pour la production de cellules solaires à couches minces.
Les deux groupes constitueront une coentreprise au printemps prochain, qui développera 189 MW de centrales solaires, prévus pour la fin 2012. Des projets qui représenteront un budget de 800 millions d'euros.

Ces centrales seront principalement construites dans le sud de l'Italie, et utiliseront des cellules à couches minces. Les deux compagnies entendent élargir par la suite leur coopération à d'autres pays méditerranéens.

En ce qui concerne la production de cellules à couches minces, Sharp et Enel s'allieront à un troisième constructeur, pour produire des cellules solaires à couches minces. La phase initiale de développement prévoit une capacité annuelle de 480 MW, à partir du milieu de l'année 2010, pour atteindre à terme 1GW.

Les trois compagnies devraient signer un protocole d'accord d'ici la fin de cette anée. Elles comptent intégrer leur développement dans le plan solaire méditerranéen, qui fait partie de l'Union pour la Méditerranée (UPM). Ce plan prévoit l'installation d'une capacité de production de 20 GW à l'horizon 2020.

Enerzine

[energy_isere]

La plus grande installation CIGS se trouve en Arizona

(Src : GSE, Solon, Greentech)
Global Solar Energy a annoncé mercredi, la mise en service de la plus grande centrale solaire CIGS, utilisant le procédé des couches minces polycristallines, sur une superficie de 30 000 m2.
L'installation située à Tucson en Arizona se compose de 6 600 panneaux solaires en couche mince - conçus par l'allemand solon - et d'une puissance de 750 kilowatts.

La centrale détenue et financée par MMA Renewable Ventures, sera en mesure de fournir 1,1 millions de kilowatts-heures d'électricité verte par an. En contrepartie, cette électricité sera achetée par Global Solar Energy dans le cadre d'un accord commercial à long terme.

Le Cuivre Indium Gallium Sélénium (CIGS) est un matériau semi-conducteur comprenant du cuivre, de l’indium, du gallium et du sélénium. La technologie CIGS entre dans la fabrication d’une nouvelle génération de cellule solaire moins chère que celle utilisant uniquement du silicium.

Outre la génération d'énergie renouvelable, le réseau fournira également environ 25 % des besoins électriques de l'usine de production adjacente d'une capacité annuelle de 60 MWc. Cette action permettra d'éviter le rejet de 30 000 tonnes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère au cours de sa durée de vie.

Enerzine

[energy_isere]

Sanyo et Nippon Oil dans le solaire à couches minces

Sanyo Electric et Nippon Oil Corporation viennent d’annoncer la création d’une société commune visant à fabriquer et à commercialiser des films photovoltaïques fins.

Parmi les technologies aujourd’hui disponibles, le film photovoltaïque fin constitue une excellente réponse aux contraintes du marché, explique Sanyo. Relativement économique, il pourra être appliqué à grande échelle sur un secteur à très fort potentiel, à commencer par le marché européen.

Pour ce projet, le constructeur utilisera les technologies acquises lors du développement de l’HIT Solar Cell qui offre, selon lui, le meilleur rendement au monde en matière de conversion d’énergie. La société japonaise mettra également à profit l’effort de recherche qu’elle a mené depuis trente ans en matière de films photovoltaïques fins.

La société Nippon Oil Corporation apportera quant à elle son expérience en production de pétrole et produits chimiques. Outre les aspects techniques, la nouvelle coentreprise, baptisée Sanyo Eneos Solar Co., Ltd, bénéficiera des liens tissés de longue date entre Nippon Oil Corporation et les producteurs de pétrole du Moyen-Orient, acteurs incontournables du secteur de l’énergie solaire.

Cette nouvelle compagnie entamera la production et les ventes à une échelle initiale de 80 MW en 2010 et augmentera progressivement sa capacité de production en fonction des besoins du marché. L’objectif est d’atteindre les 1GW de production annuelle en 2015 et les 2GW en 2020.

Enerzine

[energy_isere]

Showa Shell Solar poursuit son expansion, BP Solar rationalise sa production


Par Raymond Bonnaterre LeBlogEnergie

La filiale de Shell au Japon qui voit peu à peu se rétrécir le marché du raffinage avec l'arrivée de véhicules plus sobres en énergie et la réduction du parc automobile en phase avec le vieillissement de la population, ne veut pas manquer la révolution photovoltaïque. Showa Shell a choisi de devenir un des grands japonais de l'industrie des modules solaires, sous la marque Solacis, en utilisant la technologie en couche mince de type CIGS (Cu,In,Ga,Se) qui présente l'avantage d'offrir de bons rendements de conversion et semble-t-il l'inconvénient d'être un process difficile à maîtriser, mais qui peut devenir un atout pour celui qui arrive à mettre le procédé de production sous contrôle. Shell va disposer d'une capacité annuelle de production de 80 MW avec la mise en route d'une deuxième usine, mais son objectif est d'atteindre 1000MW en 2011. Pour mener à bien son projet Showa Shell pourrait acheter une usine Hitachi située dans l'île de Kyushu. Elle produisait des écrans plasma de TV et a été arrêtée par manque de commandes!


Mais pendant ce temps là, c'est une autre histoire chez BP Solar qui prend de plein fouet l'inversion du marché, le quasi arrêt des commandes espagnoles et la chute des prix. Alors BP solar va fermer des usines en Espagne et supprimer 480 postes sur 575. De même il va arrêter l'assemblage de modules dans le Maryland et supprimer 140 jobs sur environ 600. Après ces opérations, BP Solar disposera en 2009 d'une capacité de production de modules de 320 MW, le double de celle de 2008. Mais il est fortement probable que le centre de gravité de ces productions se soit radicalement déplacé vers l'Inde et la Chine.

Si l'Espagne veut sortir de la crise, il faudrait que son Administration arrête de commettre des énormes bourdes comme celle commise dans le photovoltaïque en 2008 qui a du lui coûter une fortune et qui se conclut par des suppressions d'emplois. Immense gâchis!

LIRE une plaquette de présentation du produit Solacis :
http://www.showa-shell.co.jp/english/cs ... 12_p15.pdf

http://www.leblogenergie.com/2009/04/sh ... .html#more

[energy_isere]

Nouveau record de conversion pour des cellulles au CIGS en Allemagne.
19.6 % est atteint au niveau pré industrile.

The ZSW research institute achieves 19.6 percent efficiency
with a multistage, pilot production line for CIS solar cells.
This latest achievement will accelerate the further progress of thin-film
photovoltaics. The Centre for Solar Energy and Hydrogen Research,
Baden-Württemberg, Germany (Zentrum für Sonnenenergie- und
Wasserstoff-Forschung, ZSW) has successfully transferred a more
efficient coating technology, which was previously only possible at the
laboratory level, to a pilot production line. By utilising an inline
multistage process in its automated coating plant, the institute has set a
new European record by achieving an efficiency of 19.6 percent for thinfilm
solar cells from copper-indium-gallium-diselenide (CIS or CIGS for
short).

http://www.zsw-bw.de/info/press/090507- ... id=8297096

et puis la technologie CIGS est en train de percer commercialement :

Until now, manufacturers have produced almost 90 percent of all solar
cells from crystalline silicon. However, thin-film technology is catching
up. In 2008, it amounted to 12 percent of the total installed photovoltaic
capacity. 20 to 30 percent is forecast for 2010.

(méme article).

[po]

Nouveau record de conversion pour des cellulles au CIGS en Allemagne.
19.6 % est atteint au niveau pré industrile.

http://www.zsw-bw.de/info/press/090507- ... id=8297096

et puis la technologie CIGS est en train de percer commercialement :

Until now, manufacturers have produced almost 90 percent of all solar
cells from crystalline silicon. However, thin-film technology is catching
up. In 2008, it amounted to 12 percent of the total installed photovoltaic
capacity. 20 to 30 percent is forecast for 2010.

(méme article).

les thin films actuellement commercialisés sont essentiellement d'autres techno que le CIGS il me semble. First Solar doit être le plus gros (500 MW en CdTe), il y a aussi energy conversion devices (autre techno).

[energy_isere]

Ascent Solar produira des films solaires de 5 mètres

(src : Ascent Solar)

La société Ascent Solar a révèlé lundi un processus industriel de fabrication de films photovoltaïques souples, légers, en CIGS (Cuivre Indium Gallium Sélénium) d'une longueur de cinq mètres .
La ligne de production (1,5 MW) permettra de réaliser des rouleaux de films en couche mince, sur la base d'un prototype qui pèse 2 kg et produit 123 watts (dans des conditions normales) avec un taux de rendement annoncé de 9,1%.

Ce prototype encapsulé dans un substrat en polyamide sera ensuite évalué et testé dans la nouvelle usine d'Ascent de 30 MW en cours de construction.

L'avantage de la technologie CIGS en couche mince reste que les films peuvent être placées sur des surfaces telles que le plastique, le verre, ou des feuilles métalliques.

Le Vice président d'Ascent Solar, le Dr Prem Nath, a déclaré: "C'est le plus grand module CIGS monobloc interconnecté en polyamide. La taille et l'efficacité de ce module devrait faciliter la percée du photovoltaïque souple dans la construction".

Enerzine

source avec les photos : http://www.enerzine.com/603/7803+Ascent ... ilms+.html

[energy_isere]

Dans le spatial les cellules solaire utilisées sont pas du tout les mémes que celles pour la grande production a Terre.

Par exemple la NASA à passé contrat avec la sociéte EMCORE pour 5 millions de $, pour des paneaux d' un satellite scientifique, à base de cellules en materiau AsGa multijonction, au rendement de 30%.

The mission spacecraft solar arrays will be powered by Emcore's latest generation, 30% efficiency class ZTJ multijunction gallium-arsenide solar cells, which will be produced and assembled into panels at the company's manufacturing facilities located in Albuquerque, NM.

source : http://www.pv-tech.org/news/_a/emcore_w ... a_mission/

[Raminagrobis]

Oui enfin l'arséniure de gallium est extrêmement cher, extrêmement toxique (ben oui, 50% d'arsenic!)... C'est vraiment pour des applis de niche comme le spatial.

[energy_isere]

Une équipe de chercheur US a mis au point un nouveau procédé de dépot pour le CIGS, par process liquide au lieu du procédé classique d' évaporation sous vide.

A suivre, reste à voir comment ca peut étre industrialisé en volume et faible cout ......

Inexpensive Solar Cells: Low-cost Solution Processing Method Developed For CIGS-based Solar Cells

...........
The copper-indium-diselenide material created by Yang's team does not need to go through the vacuum evaporation process. Their material is simply dissolved into a liquid, applied and baked. To prepare the solution, Yang's team used hydrazine as the solvent to dissolve copper sulfide and indium selenide in order to form the constituents for the copper-indium-diselenide material. In solar cells, the "absorber layer" (either copper-indium-diselenide or CIGS) itself is the most critical to performance and the most difficult to control. Their copper-indium-diselenide layer, which is in solution form, can be easily painted or coated evenly onto a surface and baked.

.........

l' article : http://www.sciencedaily.com/releases/20 ... 131901.htm

[energy_isere]

la société XSunX au USA fait des cellules CIGS sur substrat Acier.

http://www.xsunx.com/technologies-cigs- ... zation.htm

[energy_isere]

Aprés ce premier post sur Showa Shell Solar, http://forums.oleocene.org/viewtopic.ph ... 11#p239311 , de nouveaux investissemnt chez Showa Shell dans les cellules au CIGS.

Ils veulent monter une usine de 900 MW de capacité et y investir 1.1 milliard de $.

Showa Shell Solar est une filiale de Shell au Japon.

Showa Shell to spend $1.1 bln chasing First Solar

TOKYO, Sept 7 (Reuters) - Japanese oil refiner Showa Shell Sekiyu KK said it will invest $1.1 billion to build a new thin-film solar cell plant, as it chases First Solar in a growing market.

Showa Shell's 100 billion yen plant -- its third solar cell facility -- will boost its annual production capacity twelve-fold to 980 megawatts when it comes onstream in the second half of 2011.

A market downturn has hurt demand for pholtovoltaic solar systems that turn sunlight into electricity, hitting even low-cost players such as First Solar.

But that's not stopping investment by stragglers who reined in spending in the solar boom last year.

Japanese polysilicon maker Tokuyama Corp is investing $700 million in a solar cell materials plant, while South Korean flat-screen maker LG Display Co plans to invest $41 million in a pilot solar cell line.

"We believe we will be able to match First Solar's cost-per-watt in the near future," said Shigeaki Kameda, head of Showa Shell's solar unit. He declined to say what Showa Shell's cost per watt is, but First Solar in February said it was able to make solar cells at $1 per watt.

Showa Shell, Japan's fifth-biggest oil company, is hunting new revenue streams in alternative energy, as it foresees electricity demand outpacing global oil production.

Showa Shell, whose annual production capacity is now 80 megawatts, aims to next build a fourth and a fifth plant as it aims to make its solar business earn half of its target core recurring profit of 100 billion yen in 2014.

The company specialises in solar cells made using copper, indium, and selenium, which are not as efficient at converting light into electricity as the bulk of solar cells made from polysilicon, but are cheaper.

Showa Shell's new plant will supply 900 megawatts-worth of power per year through solar cells with conversion ratios of 13 percent to 15 percent. That falls short of the more than 20 percent conversion ratio boasted by Sanyo Electric Co , but its panels cost 25 percent to 35 percent less.

The company, which hopes to gain a 10 percent share of the market, bought Hitachi Ltd's plasma display factory in Miyazaki, southern Japan, and is building its new plant there. It said it would hire Hitachi's former employees to man the lines.

la press release originale est la : http://www.showa-shell.co.jp/english/pr ... /0907.html

le site en Japonais : http://www.showashell-solar.co.jp/index.html

sur une maison ca ressemble à ca :


c'est plus uniforme que les cellules PV au Silicium.