Économie et environnement

Le CEA à l’INES développe des outils de diagnostic et des technologies compétitives pour une meilleure maitrise de l’impact environnemental des dispositifs photovoltaïques. Les activités de recherche concernent principalement la filière photovoltaïque à base de silicium cristallin. Elles répondent à trois grands enjeux :

Mettre en place des outils permettant l’analyse de cycle de vie et l’évaluation de l’impact économique et environnemental des solutions technologiques
Développer des solutions technologiques innovantes pour la gestion et le recyclage des dispositifs en fin de vie.
Développer de nouvelles générations de panneaux photovoltaïques éco-conçus qui prennent en compte les aspects recyclabilité, fiabilité et durabilité

L’analyse de cycle de vie et modèle économique

L’énergie photovoltaïque devient l’une des sources d’énergie les moins couteuses, grâce à l’amélioration de l’efficacité des dispositifs et aux économies d’échelle en production. Le défi de cette industrie, comme toutes les autres, est de diminuer encore les impacts environnementaux sur l’ensemble du cycle de vie des dispositifs photovoltaïques : Production - Exploitation - Fin de vie.

Le CEA à l’INES développe un outil d’évaluation et d’analyse de cycle de vie permettant la comparaison des différentes technologies utilisées. Cet outil évalue différents impacts environnementaux d’une technologie donnée et permet d’identifier les leviers d’amélioration et de développement. Il permet également une évaluation de l’impact économique des solutions développées.

Vers des modules Eco-conçus

Les panneaux photovoltaïques atteignent actuellement des niveaux élevés de performance et des niveaux de prix historiquement bas. La réduction de l’empreinte environnementale de ces dispositifs en développant de nouveaux concepts Eco conçus est le prochain défi. En plus d’assurer les performances et les niveaux de couts bas, ces dispositifs devront prendre en compte un bas niveau d’impact environnemental des matériaux utilisés et des procédés de fabrication, la durabilité et leur recyclabilité en fin de vie.

Le CEA à l’INES qui a démontré sa capacité de porter des résultats de laboratoire vers l’industrialisation s’investit d’ores et déjà dans cette voie de développement en explorant de nouveaux concepts de modules PV, l’utilisation et l’intégration de nouveaux matériaux (biosourcés, issus du recyclage, assurant la recyclabilité …) et le développement de solutions procédés à faible empreinte carbone.

Le recyclage des modules en fin de vie : une réalité

Le recyclage des modules photovoltaïques en fin de vie est obligatoire et réglementé dans l’espace européen depuis 10 ans. De nombreuses solutions sont depuis développées pour répondre aux critères de recyclage et de récupération de matériaux définis dans les directives européennes.

Le CEA à l’INES mène des recherches pour développer des solutions permettant une meilleure récupération des matériaux constitutifs des panneaux solaires avec le souci de l’efficacité économique et de l’impact environnemental. Depuis 2014, notre centre a acquis une visibilité européenne et internationale dans ce domaine de développement technologique.

Plateformes et équipements d’excellence

La Plateforme Matériaux offre un parc d’équipements de caractérisation et d’élaboration permettant d’une part la réalisation de preuves de concept et d’autre part de démonstration à échelle pilote. Les dispositifs de caractérisation permettent également une exploration globale des matériaux (morphologique, électrique, composition…) mais également une exploration plus fine et détaillée (Microscopie optique, MEB, µ-FTIR, µ-Raman …).

La plateforme Modules offre sur 1500 m² toute la versatilité nécessaire et est équipée d’équipements de type industriel afin de raccourcir le plus possible le transfert à l’industrie.

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Publié le 17/01/2023