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Evolutions et perspectives de l’électricité photovltaïque
Daniel LincotInstitut Photovoltaïque Ile de France (IPVF)
Institut de Recherche et Développement sur l’Energie Photovoltaïque IRDEP (EDF/CNRS/CHIMIE-PARISTECH UMR7174), 6 quai Watier, 78401 Chatou, France
Un m2 reçoit de 1
à 2 MWh/an
La ressource : considérable et répartie au niveau mondial
130 W/m280 290
Puissance moyenne au niveau du sol
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Energie reçue au niveau du sol
Si dopé N (P)Si dopé P (B)
V
Iobscurité
il lumination
Vco
Icc
point de fonctionnement
0
Pm
Eg/q
Le principe de la conversion photovoltaïque
Conversion directe en électricité : Unique en son genre
Pas d’intermédiaire Thermique (vapeur) et mécanique(pièces tournantes)
Rendement théorique : 85 %Rendement théorique monocellule (type Si) : 33%
Rendement record actuel (multijonctions) : 46%
Cellule solaireau silicium
énergie
Potentiel (V)
CaractéristiqueCourant tension
SnO2N CdS
P-CdTe
C
Glass
Cadmium Telluride
2-5
mic
ron
s
hole
electron
2011Copper indium gallium diselenide (CIGS)
Amorphous -microcrystalline silicon
Crystalline wafer silicon
Front contact
Back contact (Ag)Couches minces (10%)
Silicium Cristallin
90% du marché
Les technologies photovoltaiques
Rendements
SiCellules : 25,6%Modules : 15-22%Couches mincesCellules : 22,3%Modules : 12-16 %
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Actuellement
Cellules à 25%
Modules à 22%
Réalisations exemplaires Silicium Couches minces flexibles ultralégères
Source : EMPA
20,4% cellules CIGS
Rendement record cellule : 22,3%Modules record à 18%
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
1% de la production Electrique mondiale7% en Allemagne, Italie, Grèce
2015 : 230 GW, 10 fois plus qu’en 2009Projection 2019-2020 : 500 GWProjection 2050 : 4,5 TW , 16% de l’électrcité mondiale (AIE)
L’énergie photvoltaïque est entrée dans l’ère du TW
Daniel Lincot CNRS Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Prévisions IHS2016 : 67 GW300 GW cumulés
Montée en puissance au niveaumondialChine, Japon, Inde,
Amérique du sud, Afrique, USA
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
PrésentationPDG SunPOWERMai 2016
L’Agence Internationale de l’EnergieConfirme cette montée en puissanceEt prévoit 4 TW de PV installé en 2035
200 GW par anau cours de la décennie
2020-203
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Trajectoire actuelle 2016
Les prévisions les plus optimiste en 209établies en 2009Sont dépassées par la réalité. Prévisions 2009
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Une baisse rapide des coûts des modules photovoltaïquesDe 500 Euros par MW en 2000 à 50 Euros par MW en 2015 Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Objectifs du programme SunShot (USA) : 1 dollar/Watt en 2020 installé
4-6 centimes de dollar / kWh déjà (presque atteint) atteint en 2016
1962 : Programme Moon Shot (J.F.K) 2011 : Sun Shot (Barack Obama)
Source PV Status Report 2011 -JRC
ObjectifPratiquement atteintet qui seraprobablement dépassé
Importance des aspects Financiers
Etude AIE
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Le développement du stockage sous toutes ses formes
Vers une réduction accélérée des coûts ?Exemple de la courbe d’expérience du photovoltaïque2016 :2GW2010: 15 GW (USA, Japon, Allemagne)
Effet Dominos ?
Foisonnement de technologies- Batteries- Hydrogène (solar fuels)- Supercapacités- Volants d’inertie- Step (hydro)….
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Pour répondre efficacement à ce challenge et rester dans la course au niveau nationalCréation en 2013 de l’Institut Photovoltaïque Ile de Francedans le cadre du programme des investissements d’avenir
2013-2017Fonctionnementen laboratoiresrépartis
Janvier 2016 : début des travaux
Mi 2017 : Livraison du batiment
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Une grande ambition scientifique et industrielle
Adosser la recherche fondamentale la plus avancéeau transfert accéléré vers l’industrie
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
Le projet Phare de l’IPVF « 30-30-30 » : 30% de rendement pour les modules en 2030 à 30 centimes d’euro du Watt
Projet initié par l’IPVF pour la cop 21Soutenu par des responsables de 12 instituts mondiaux(INES,ISE,IMEC,EPFL, ZSW, UNSW, Houston, Next PV…)
Texte disponible sur le site de l’IPVF, et pour en savoir plus : www.ipvf.fr
L’utilisation de multijonctionsPermet d’atteindre théoriquement 45%(deux) et 50% (trois)Axe prioritaire : tandem (2)
En Avant !
Daniel Lincot SES-Paris 1 juin 2016
