Le Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux du CEA (CEA-Liten) s’est réjoui d’avoir franchi une étape importante dans le développement de procédés d’assemblage pour les panneaux photovoltaïques.
Sa division solaire, l’INES, s’est équipée d’une presse de thermocompression, baptisée LIT™ RAPID SOLAR et développée en partenariat avec Roctool, une société avec laquelle le CEA travaille déjà sur des panneaux photovoltaïques biosourcés.
Ce nouvel équipement est actuellement en phase de pré-qualification et permet de travailler à des températures allant jusqu’à 260°C (contre 180°C pour les procédés standards) et sous une pression de plus de 6 bars (contre 1 bar habituellement). « La presse élargit les possibilités du procédé : température, pression, refroidissement comparé au procédé de lamination classique », explique Eszter Voroshazi, responsable de l’équipe Modules et Systèmes du CEA-Liten à pv magazine France. « Ce n’est pas uniquement la pression appliquée et la température maximum qui est importante mais également le contrôle de celle-ci dans les phases de chauffage et de refroidissement : un élément particulièrement critique pour des modules sans verre et/ou des modules courbés. »
Testée aujourd’hui sur un procédé de mise en forme avec les matériaux références de la filière photovoltaïque, la nouvelle presse vise, par la suite, à développer un procédé efficace avec des matériaux de nouvelle génération ou qui sont encore peu utilisés pour des modules photovoltaïques, comme les thermoplastiques et les composites. Cette technologie permet également d’envisager l’encapsulation de modules intégrés à des formes trois dimensions, pour des applications dans la mobilité, l’intégration au bâtiment ou dans des infrastructures spécifiques. Les modules photovoltaïques ultra-légers en composite/polymère pourront également tirer partie de ce nouvel équipement.
« La texturation de la surface lors de la mise en forme, ou encore l’intégration du photovoltaïque directement sur des surfaces courbées sont des avantages très intéressants. Cet équipement permet d’ouvrir le champs à de nouvelles applications et améliorer encore plus la recyclabilité des panneaux grâce à la possibilité d’utiliser de nouveaux matériaux », affirme Magali Davenet, responsable des partenariats solaires au CEA-Liten.
Les premiers tests de qualification ont comparé un panneau assemblé par procédé standard et un autre réalisé avec le LIT™ RAPID SOLAR. Les deux ont subi 100 cycles thermiques (-40°C à +85°C) et des tests en chaleur humide (85°C, 85 % d’humidité relative), démontrant des performances équivalentes. Ces résultats permettent d’envisager un développement plus poussé de cette technologie avec l’intégration de nouveaux matériaux. « Ce procédé pourrait par exemple permettre de réduire l’empreinte carbone des modules en éliminant le verre et/ou en améliorant leur recyclabilité », précise Magali Davenet.
Si le CEA-Liten poursuit ses recherches sur différents axes liés à cette technologie, les prochaines étapes consisteront à développer des procédés adaptés aux matériaux de nouvelle génération et à évaluer leur potentiel pour des applications spécifiques. À ce stade, aucune information supplémentaire n’a été communiquée sur les futurs développements en cours.
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