3 projets majeurs de recherche dans le photovoltaïque avec l'IPVF
L’IPVF, Institut Photovoltaïque d'Île-de-France, vient de signer avec ses principaux partenaires académiques et industriels (EDF, TOTAL, CNRS, Ecole Polytechnique, AIR LIQUIDE, HORIBA-JOBIN YVON, RIBE), trois projets de recherche pour un montant global d’environ 30 M€, ce qui acte le démarrage officiel des travaux du Programme de Recherche Commune. Ces trois projets ont pour objectif de réduire les coûts de production et d’augmenter les rendements de conversion des filières silicium et couches minces chalcogénures. Une deuxième vague de projets sera signée dés ce début d’année 2015 ; ils porteront notamment sur les filières à très haut rendement, la théorie et la modélisation des phénomènes photovoltaïques et la caractérisation avancée des performances des cellules.
LES OBJECTIFS
L’IPVF a pour objectif d’améliorer les performances et la compétitivité des cellules photovoltaïques et de développer de nouvelles technologies de rupture en s’appuyant sur trois leviers :
- un programme de recherche visant les hauts rendements de conversion, les faibles coûts de fabrication et la compatibilité avec les enjeux du développement durable des dispositifs et procédés développés ;
- une plateforme de recherche expérimentale ouverte aux acteurs de la filière photovoltaïque regroupant des équipements de recherche clés dans un bâtiment dédié et capable d’accueillir les chercheurs des partenaires. Cette plateforme évolue continuellement pour s’adapter aux besoins des projets de recherche et rester à la pointe des technologies ;
- un programme de formation principalement fondé sur un master, l’encadrement de doctorants, et une formation continue.
LES APPLICATIONS DE L’ÉNERGIE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
L’énergie solaire photovoltaïque sera un élément important du mix énergétique de demain sous différentes formes : la production de masse (fermes solaires), la production localisée (toitures...) ou des applications spécifiques (transports, appareils nomades...). Dès 2020, la part de l’énergie solaire photovoltaïque devrait atteindre 1 à 3 % de l’électricité mondiale, puis jusqu’à 10 à 15 % en 2050 selon les scénarios de l’Agence Internationale de l’Énergie. L’IPVF développe les ruptures technologiques qui contribueront à la réalisation de ces scénarios.
LE PROGRAMME SCIENTIFIQUE
Le programme de recherche de l’IPVF s’articule autour de trois programmes technologiques :
- la filière silicium, aujourd’hui dominante, avec pour objectif d’aller vers les performances ultimes de ces dispositifs (rendements et coûts) en travaillant sur les matériaux, les architectures, les interfaces et les procédés ;
- la filière couches minces chalcogénures
dont les performances actuelles remarquables et les marges de progression identifiées en font une voie à fort potentiel ;
- la filière des très hauts rendements et des nouveaux concepts, explorant des structures innovantes, basées sur de nouvelles approches en optique, électronique et matériaux.
Deux programmes transverses pour le développement d’outils et de méthodes en appui aux programmes technologiques :
- les caractérisations avancées et la modélisation pour comprendre et prédire les nouveaux matériaux et architectures envisagés ;
- l’évaluation économique, technique, sociétale et environnementale des filières photovoltaïques.
LE PROGRAMME DE FORMATION
L’IPVF contribue au master Renewable Energy Science and Technology (REST) de ParisTech, coordonné par l’École polytechnique. REST est inséré dans un vaste réseau international de master permettant les échanges d’étudiants et est supporté par plusieurs industriels impliqués dans les énergies renouvelables. L’IPVF a aussi pour mission d’accueillir des doctorants et post- doctorants pour contribuer à la réalisation de son programme scientifique.
Enfin, l’IPVF participe à la réalisation de modules de cours en ligne (Massive Open Online Courses).
L’IPVF s’installera en 2017 au cœur du Campus Paris-Saclay, situé à une vingtaine de kilomètres au sud de Paris, dans un bâtiment de 8 000 m2 dont la moitié sera consacrée aux laboratoires. Territoire de savoirs, d’enseignement et d’innovation, le Campus a pour ambition de devenir un pôle scientifique et technologique pluridisciplinaire, comparable aux meilleurs campus mondiaux. D’ici 2020, Paris-Saclay comptera 15 à 20 % de la recherche française, selon les thématiques, avec 12 200 chercheurs et enseignants, 6 800 doctorants et plus de 31 000 étudiants.
A cet effet, le 26 novembre dernier l’IPVF SAS a signé, avec Demathieu et Bard Immobilier, un contrat de promotion immobilière pour la construction du bâtiment qui accueillera l’institut en 2017.
"Le projet de l'IPVF, volume unitaire et autonome s'intègre dans une composition urbaine et paysagère rigoureuse. Son organisation spatiale cohérente et qualitative participe à la valorisation de l'image du pôle scientifique et technologique du plateau de Saclay. Née de la résolution d'exigences programmatiques fortes, le projet s'organise dans un bâtiment compact. Le volume unitaire révèle cependant une dualité entre l'espace de haute technicité abritant les salles blanches organisé autour de deux cheminées techniques et espace tertiaire autour d'un atrium. L'enveloppe du bâtiment IPVF constitue un écrin de lumière qui révèle une intériorité. La lumière se diffuse depuis le vide central de l'atrium, lieu d'échange placé au coeur, à l'interface entre les laboratoires et l'espace tertiaire. L'enveloppe est percée selon une trame fondée sur le croisement de l'horizontale et de la verticale, les plans des façades forment une composition qui rappelle le <<le rythme du millimètre>>" d'Aurélie Nemours.
Bureau d’études Clima Plus | Surface 7000 m² Phase 1, 3000 m² Phase 2 | Coût 30 M€ Phase 1, 10 M€ Phase 2 | Économiste Quadriplus
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