Nos travaux primés lors de la conférence SiliconPV à Oxford

Récompense pour nos activités sur les matériaux, procédés de cristallisation et de caractérisation du silicium, l’essence photovoltaïque

96% des panneaux photovoltaïques installés en 2023 sont fabriqués avec du silicium monocristallin obtenu par la méthode de tirage Czochralski (Cz), selon ITRPV2024.

Le silicium monocristallin photovoltaïque est obtenu aujourd’hui par tirage rapide de plusieurs lingots par creuset (on parle de Recharge-Cz ou R-Cz). Les lingots sont également plus larges et permettent de découper en leur sein des plaquettes de silicium (ou wafers) de plus grands formats comme M10 (182mm) et G12 (210mm), et ce avec des améliorations continues en termes de qualité du matériau (durée de vie des porteurs) et d’empreinte carbone réduite.

Nos laboratoires dédiés au photovoltaïque ont pour objectif de contribuer à la transition énergétique et à la réindustrialisation en France grâce à l’amélioration des technologies photovoltaïques haut rendement comme les technologies TOPCon et hétérojonction. Le matériau silicium contribue fortement à ces enjeux.

Des compétences matériau silicium rares et reconnues à l’international

Au sein de nos laboratoires installés sur le site de l’INES, le CEA dispose d’un four de tirage Cz opérationnel. Cette compétence est rare et reconnue en Europe. Il y mène notamment des travaux dans le cadre de trois projets européens (ICARUS, RESILEX, FORESI) qui impliquent la production de lingots à partir de charges de silicium alternatives bas carbone issues de recyclages variés (Si-Kerf, modules PV ou déchets miniers).

Nous menons également des travaux de caractérisation et de développement de méthodes de caractérisation avancée des matériaux qui ont mené à l’étude récompensée par le prix SiliconPV 2025.

Ces compétences sont essentielles pour supporter la filière PV européenne et des partenaires industriels comme le groupe ECM, qui collabore avec le CEA depuis plus de 15 ans sur cette thématique.  Deux projets nationaux (PVEnlight et Effisient) soutenus par l’ADEME et portés par le groupe ECM ambitionnent le développement d’une activité R-Cz afin d’assurer une indépendance stratégique.