Dans son dernière baromètre du photovoltaïque, l'organisme Eurobserv'ER revient en détail sur la santé financière, bonne ou mauvaise, des principaux fabricants solaires mondiaux parmi lesquels on trouve les chinois Suntech et JA Solar, l'américain First Solar, et l'allemand Q-Cells. Par ailleurs, on remarque que dans le TOP 10 des fabricants de cellules photovoltaïques en 2011 (en MWc), la région Asie consolide sa postion de leader avec 7 fabricants, suivie par l'Amérique du Nord. 1 milliard de dollars de pertes pour Suntech Le premier fabricant mondial de cellules, le Chinois , a annoncé des pertes records en 2011 se chiffrant à plus de 1 milliard de dollars, comparé à un bénéfice net de 237 millions de dollars en 2010. L'entreprise a subi cette perte alors que, dans le même temps, elle a augmenté ses expéditions de modules de 33,3 %, atteignant 2 096 MWc, le chiffre d'affaires net (net revenus) augmentant même à 3,1 milliards de dollars en 2011, comparé à 2,9 milliards de dollars en 2010. Cette situation découle de la forte diminution du prix des modules, qui a entraîné une diminution de sa marge brute.

Pour 2012, la compagnie prévoit de livrer entre 2,1 et 2,5 GWc de modules et de maintenir ses capacités de production de modules et de cellules à 2,4 GWc.

Le 1er février 2012, l'industriel chinois a annoncé un partenariat stratégique avec le géant américain de la chimie DuPont, afin de travailler sur de nouvelles technologies solaires dans le but de réduire les coûts de production. Sur le plan technologique, Suntech a annoncé que sa cellule Pluto (multicristalline) avait atteint un rendement de 20,3 % (19,6 % pour la première génération) et que la société projetait de le faire passer à 21 % dans les 6 à 12 mois prochains.

First Solar, de producteur à opérateur

L'entreprise américaine , spécialiste du module CdTe, dispute la première place des producteurs de modules au Chinois Suntech avec une production de près de 2 GWc en 2011. Cependant, la baisse continue du prix des modules cristallins ne favorise pas le développement des technologies couches minces.

Le fabricant a encaissé une perte de 413,1 millions de dollar en raison de frais de restructuration. À pareille date en 2010, First Solar avait engrangé un bénéfice net de 155,9 millions de dollars.

Sur l'année 2011, les pertes sont limitées à moins de 40.000 dollars contre un profit net de 664.201 dollars en 2010.

Le chiffre d'affaires de l'entreprise est passé de 2 564 millions de dollars en 2010 à 2 766 millions de dollars en 2011. Pour 2012, l'entreprise a revu ses perspectives de croissance et prévoit un chiffre d'affaires compris entre 3,5 et 3,8 milliards de dollars. First Solar a également bénéficié indirectement de 3,1 milliards de dollars en garanties de prêts du Département de l'énergie (DoE) dont 1,46 milliard mis à la disposition d'un consortium de prêteurs, parmi lesquels Goldman Sachs, Lending

L'industriel américain a annoncé qu'il serait contraint de réduire le niveau de production de son usine de production allemande de Francfort à la moitié de ses capacités de production. Pour juguler la baisse de profitabilité de son activité de production de modules, l'entreprise prévoit d'accélérer sa diversification vers une activité de constructeur et d'opérateur de centrales photovoltaïques.

Sur le plan technologique, le rendement moyen des modules First Solar est passé de 11,4 % en 2010 à 11 7 % en 2011, avec l'espoir d'atteindre 12,7 % au 4e trimestre 2012. La société a mis à jour sa feuille de route sur le rendement de ses modules en décembre 2011 avec un objectif de 14,5 à 15 % de rendement moyen à la fin de l'année 2015. L'industriel a également annoncé qu'il était parvenu à réduire ses coûts de production de modules à 0,73 dollar par watt au 4e trimestre 2012, en baisse de 0,02 dollar par rapport au 4e trimestre 2010.

JA Solar reste bien positionnée JA Solar dispose d'une capacité de production de cellules qui lui permettrait de devenir numéro 1 mondial, soit pas moins de 2 800 MWc en 2011. Mais une demande mondiale insuffisante lui a permis de livrer seulement 1 690 MWc en 2011 (3e rang mondial), soit une modeste augmentation de 15,8 % entre 2010 et 2011, si on la compare à celle de 2010 (+ 181 % par rapport à 2009). Pour cette année, l'industriel chinois prévoit une production de 2 200 MWc. Son chiffre d'affaires a légèrement baissé en 2011 à 1,7 milliard de dollars (1,9 en 2010). Les profits bruts, malgré une baisse importante, sont restés positifs en 2011 avec 73,3 millions de dollars (404,6 millions en 2010). La perte opérationnelle a, quant à elle, été limitée à 66,8 millions de dollars en 2011 (+ 314,2 millions de dollars en 2010). Les années fastes de l'industriel lui ont permis de conserver un bon niveau de liquidité, ce qui devrait lui permettre d'envisager l'avenir plus sereinement que beaucoup de ses concurrents.

Q-Cells dépose le bilan

L'ancien premier fabricant mondial de cellules allemand s'est finalement résigné, le 4 avril 2012, à entamer une procédure d'insolvabilité auprès de la Cour de justice de Dessau. Après un examen approfondi du plan de restructuration, le Conseil d'administration a abouti à la conclusion que la poursuite de l'activité ne pouvait pas s'appuyer sur une base juridique suffisamment solide.

Le plan de restructuration prévoyait que les emprunts convertibles arrivant à échéance en 2012, ainsi qu'en 2014 et 2015, soient convertis en action. Il était prévu qu'au terme de l'accord, les créanciers détiendraient 95 % de l'entreprise tandis que les anciens actionnaires garderaient 5 %. Sur le plan financier, l'entreprise avait vu son chiffre d'affaires baissé à 1.023 millions d'euros en 2011 (1.354 millions en 2010 ) . Le bénéfice net avait chuté de 18,9 millions d'euros en 2010 à - 845,8 millions d'euros. Pour limiter les pertes, Q-Cells avait été contraint de diminuer son volume de production à 783 MWc en 2011 (1 014 MWc en 2010), chutant du 6e au 13e rang des producteurs de cellules. Les 10 premiers fabricants de cellules photovoltaïques en 2011 (en MWc) Vers un changement de paradigme

Dans de nombreux pays de l'Union européenne, la parité réseau, que ce soit dans le secteur résidentiel ou sur le marché de gros de l'électricité, interviendra beaucoup plus rapidement que prévu, quelques années seulement dans le secteur résidentiel (autour de 2016). Cette situation devrait logiquement conduire les gouvernements à revisiter le potentiel de leur filière solaire. Quant aux objectifs actuels établis dans le cadre des plans d'action nationaux énergies renouvelables, ils seront inévitablement revus à la hausse. Au niveau de l'Union européenne, nous sommes déjà en 2011 pratiquement dans la situation prévue pour 2015 (soit 54 408 MWc) pour la puissance installée. L'Allemagne a déjà plus d'un an d'avance sur sa trajectoire prévue, 4 ans d'avance pour le Royaume-Uni, 5 ans pour la France et un objectif 2020 déjà largement dépassé pour l'Italie, la Belgique, la République tchèque et la Slovaquie.

La progression beaucoup plus rapide du marché en 2011 a conduit Observ'ER à réévaluer ses prévisions pour 2020. Tenant compte des estimations d'experts nationaux interrogés dans le cadre de cette enquête, la puissance cumulée de l'Union européenne se situerait autour des 120 GWc en 2020, soit plus de 40 % de plus que l'objectif actuel (84,4 GWc). Répartition géographique de la production de cellules photovoltaïques en 2011 Cette prévision est une hypothèse basse et ce chiffre pourrait être largement revu à la hausse avec la mise en place d'objectifs politiques plus ambitieux.

La progression ne devrait cependant pas être linéaire. La diminution drastique des incitations et la mise en place de plafonds devraient, pendant au moins trois ans, plus que contenir le marché de l'Union. Ensuite, durant la deuxième moitié de la décennie, la logique économique devrait reprendre ses droits .

Dans le secteur résidentiel, une période de sevrage sera nécessaire pour que les particuliers ne subordonnent plus leurs décisions d'investissement à des aides généreuses. Les pouvoirs publics pourraient décider, à l'image de ce qui se passe déjà au Japon, ne rémunérer que le surplus de l'électricité non consommée sur le site. Ce système a l'avantage de modifier les comportements en diminuant la consommation d'énergie afin de favoriser la revente. La vraie relance du marché devrait intervenir un peu plus tard dans la décennie, quand le coût de l'électricité photovoltaïque se rapprochera du prix de gros de l'électricité. Nous changerons alors de paradigme et la vraie limite de la filière sera alors la capacité des réseaux à l'incorporer.

Les scientifiques de l'université de Californie Sud (USC) ont annoncé une voie prometteuse dans la conception de cellules solaires bon marché capables d'être utilisées sous forme d'encre liquide en peinture ou en impression sur des surfaces en verre. Les nanocristaux 'solaires' mesurent environ 4 nanomètres - cela signifie que vous pourriez en faire tenir plus de 250.000.000.000 sur une tête d'épingle - et les faire flotter dans une solution liquide, "de sorte que, comme un journal papier, vous pourrez également imprimer des cellules solaires", a déclaré Richard L . Brutchey, professeur adjoint de chimie au Collège des Lettres, des Arts et des Sciences, à l'USC Dornsife.

R. Brutchey et David H. Webber ont développé un nouveau revêtement en nanocristal, qui est fait de semi-conducteurs en séléniure de cadmium . Leur recherche a été présenté ce mois-ci dans la revue internationale de chimie inorganique "Dalton Transactions".

Les cellules solaires liquides en nanocristal sont moins coûteuses à fabriquer que celles conçues à partir de tranches de silicium monocristallin, mais demeurent par contre moins efficaces pour convertir la lumière solaire en électricité. Les deux chercheurs ont toutefois résolu un des problèmes clés dans la fabrication des cellules solaires liquides : "comment créer un liquide stable qui conduise également de l'électricité ?"

Dans le passé, les molécules organiques (ligands) étaient reliées à des nanocristaux afin de conserver une certaine stabilité et surtout de les empêcher de s'agglomérer. Ces molécules isolaient également les cristaux, ce qui rendait la chose terriblement compliqué en termes de conductivités électriques. "Cela demeurait un véritable défi dans ce domaine," a précisé le professeur R. Brutchey.

Les 2 acolytes ont donc découvert un 'ligand' synthétique qui non seulement joue un rôle dans la stabilisation des nanocristaux, mais s'applique à créer de petits ponts reliant les nanocristaux entre eux, aidant à leur tour à conduire le courant.

Dans un process à basse température, la méthode des chercheurs permettrait également d'imprimer des cellules solaires sur du plastique à la place du verre sans rencontrer le problème de fusion - ce qui donnerait un panneau solaire flexible façonnable à volonté et adaptable n'importe où.

Dans la continuité de leurs recherches, R. Brutchey a indiqué qu'il envisageait toujours de travailler sur des nanocristaux basés à partir de matériaux autres que le cadmium, qui est limité commercialement en raison de sa toxicité. "Alors que la commercialisation de cette technologie reste encore éoloignée, nous voyons une possible intégration dans les prochaines générations de cellules solaires," a t-il déclaré pour conclure.

Des chercheurs de la compagnie Natcore Technology ont créé une tranche de silicium dont la réflectance moyenne est seulement de 0,3% dans la région du spectre solaire - visible et proche de l'infrarouge -, ce qui en fait la surface de ce type la "plus noire" jamais enregistrée. En comparaison avec les tranches de silicium utilisées dans la fabrication de panneaux photovoltaïques classiques, la proportion de la lumière incidente réfléchie par la surface est réduite d'un facteur dix sur cette partie du spectre, qui est la source d'environ 80% de l'énergie utile qui peut être récupérée de la lumière du soleil.

La couleur (noire) du silicium noir résulte de l'absence quasi-totale de la lumière réfléchie sur la surface de la tranche (wafer) poreuse. Dans le domaine des cellules solaires, le "sombre" est hautement souhaitable, car il indique que la lumière incidente est absorbée pour la conversion de l'énergie plutôt que d'être réfléchie et donc gaspillée.

Quantitativement, la réflectance est la proportion de la lumière frappant une surface donnée. Ainsi une réflectance de 0,3% signifie que seulement 0,3% de la lumière incidente est réfléchie par la surface de la cellule solaire, tandis que le restant (99,7%) devient disponible pour une conversion en énergie électrique. Le décuplement de réduction de la réflectance voudrait signifier que de la lumière utilisable en plus (jusqu'à 3%) pourrait "entrer" dans la cellule, ce qui augmenterait d'autant leur efficacité. (ex. Une cellule de 18% d'efficacité passerait à 18,5%).

Mais il y a d'autres bénéfices à tirer du silicium noir. Un panneau composé de cellules solaires en silicium noir produira beaucoup plus d'énergie sur une base quotidienne que ne le fera un panneau fabriqué à partir de cellules dotées d'un revêtement antireflet. Tout d'abord, parce qu'il reflète moins de lumière. Deuxièmement, parce qu'il fonctionne mieux le matin et l'après-midi quand le soleil "frappe" à un certain angle. Par ailleurs, ce nouveau type de cellule surpasse également les panneaux classiques par temps nuageux. Le processus pensé par Natcore a débuté par une tranche de silicium sans revêtement, dont la texture avait une réflectance moyenne d'environ 8%, ce qui lui donnait un aspect tacheté de gris. Les pores nanométriques ont été gravés sur la surface du wafer en la plongeant pendant quelques minutes dans une solution liquide à température ambiante. Ensuite, en utilisant le processus maison de dépôt en phase liquide (LPD), les scientifiques de Natcore ont rempli ces pores et les ont enduits avec du dioxyde de silicium. Cette combinaison qui associe à la fois revêtement et passivité va permettre d'abaisser le coefficient de réflexion. Après l'achèvement des traitements de surface, les tranches ont été amenées au centre de recherche et de développement photovoltaïque de l'Université de Toledo, où la réflectance a été mesurée.

Enfin, la dernière étape de Natcore vise à améliorer le rendement des cellules solaires.

Les cellules solaires dotées de revêtements antireflets qui passent par un processus de dépôt chimique en phase vapeur possèdent une réflectance d'environ 4%. Avec le silicium noir, le NREL du Département américain de l'Énergie a abaissé ce chiffre en dessous des 2%. La technologie Natcore permet maintenant de réduire ce seuil à 0,3%. "Le Noir absolu est à la lumière ce que le zéro absolu est à la chaleur", a expliqué le Dr Dennis Flood, directeur des technologies chez Natcore. "Et se rapprocher du zéro avec un procédé de réflexion que nous pouvons utiliser dans une chaîne de production commerciale de cellules solaires est tout simplement incroyable." Natcore a récemment obtenu une licence exclusive du NREL pour pouvoir développer et commercialiser une gamme de produits basée sur le silicium noir.

"Nous travaillons déjà avec 2 fabricants manufacturiers pour concevoir un outil de production", a expliqué le PDG de Natcore Chuck Provini. "L'outil ferait 2.000 tranches de silicium noir à l'heure. Nous allons établir d'autres paramètres dans notre laboratoire. Lorsque la conception sera terminée, nous prendrons des commandes de l'outil. Nous avons déjà commencé à discuer avec des clients potentiels en Italie, en Chine et en Inde."

Schott Solar annonce avoir mis au point « Quasimono », une nouvelle technique de fabrication permettant de concevoir des wafers à la fois carrés et possédant une importante partie monocristalline. L'utilisation d'un processus VGF (solidification dirigée, généralement utilisée pour fabriquer du silicium multi-cristallin), quelque peu modifié, a ainsi permis d'après la firme allemande de fabriquer des wafers de haute qualité, quasiment monocristallins.

Suite aux tests réalisés par l'Institut Fraunhofer ISE de Fribourg, les mesures obtenues ont confirmé un rendement de 19,9%. Ce nouveau module à cellules monocristallines qui a été baptisé 'SCHOTT PERFORM MONO' sera commercialisé en mai 2012.

La nouvelle technologie « Quasimono » de Schott Solar combine les avantages des procédés Czochralski et VGF. Le rendement d'une cellule solaire, c'est-à-dire la conversion de l'énergie solaire en électricité, augmente avec la régularité du réseau cristallin du wafer de silicium dans lequel il est fabriqué.

La méthode de Czochralski est utilisée pour produire des wafers monocristallins. Un cristal, qui sert de germe à la cristallisation, est trempé dans un creuset de silicium fondu et maintenu en rotation. Le cristal est lentement relevé vers le haut sans interrompre son contact avec le silicium en fusion. Celui-ci cristallise en suivant la structure régulière du cristal qui sert de germe. La rotation aboutit à un « lingot » cylindrique.

Sa structure monocristalline offre un rendement relativement élevé, mais cette méthode est assez coûteuse. En outre, le découpage de wafers carrés gâche du silicium.

Une autre méthode (VGF), qui produit une structure multi-cristalline, consiste à refroidir directement le silicium dans le creuset puis à le découper en tranches carrées, extrêmement fines.

La nouvelle méthode « Quasimono » associe donc les avantages des deux procédés, avec une amélioration du rendement global et une optimisation des coûts. Le cristal germe est placé au fond du creuset et partiellement fondu. Le refroidissement par solidification dirigée (technique VGF) entraîne une croissance quasiment monocristalline. Schott Solar a ainsi pu obtenir, sur une partie des tests, des wafers parfaitement monocristallins à partir d'un lingot de silicium. Sur le reste des tests, on note la présence de silicium multi-cristallin dans les wafers.

Le rendement de 19,9 % de ces wafers, confirmé par l'ISE Fraunhofer, s'approche des meilleurs résultats obtenus récemment par Schott Solar avec des cellules monocristallines. Ce concept haute performance, développé par Schott Solar en collaboration avec Roth & Rau AG (passivation de la face arrière) et le groupe Schmid (émetteurs sélectifs en face avant), a ainsi été transféré aux wafers Quasimono, avec un coût optimal.

Les travaux de recherche ont été en partie financés par le gouvernement allemand dans le cadre du projet « QUASIMONO ».

Des scientifiques du Laboratoire Cavendish, - département de Physique de l'Université de Cambridge -, ont mis au point un nouveau type de cellule solaire qui pourrait exploiter l'énergie du soleil beaucoup plus efficacement que les modèles traditionnels. Les résultats de cette recherche qui ont été publiés le 8 février 2012 dans la revue Nano Letters, montrent que de nouvelles cellules solaires pourraient accroître l'efficacité des panneaux solaires de plus de 25% !

Les panneaux solaires fonctionnent en absorbant l'énergie des particules de lumière, appelées photons, qui génèrent à leur tour des électrons nécessaires à la production d'électricité. Les cellules solaires traditionnelles ne sont pas capables de capter une partie de la lumière du soleil car une grande partie de l'énergie de la lumière absorbée, en particulier les photons bleus, est perdue en chaleur. Cette incapacité à extraire toute l'énergie de tous les différentes couleurs de la lumière simultanément, signifie, que les cellules solaires traditionnelles sont dans l'incapacité de convertir plus de 34% de la lumière du soleil en énergie électrique.

L'équipe de chercheurs dirigée par le professeur Neil Greenham et le Professeur Sir Richard Friend a développé une cellule hybride qui absorbe la lumière rouge tout en exploitant l'énergie additionnelle de la lumière bleue afin d'augmenter le courant électrique. Typiquement, une cellule solaire génère un électron unique pour chaque photon capturé. Cependant, en ajoutant du pentacène, un semi-conducteur organique, les cellules solaires peuvent produire deux électrons pour chaque photon du spectre de la lumière bleue. Cela pourrait permettre ainsi aux cellules solaires de capter jusqu'à 44% de l'énergie solaire.

"Les cellules solaires organiques et hybrides ont un avantage sur la technologie des cellules photovoltaïques à base de silicium parce qu'elles peuvent être fabriquées en grandes quantités à moindre coût en mode rouleau d'impression (Roll to Roll). Cependant, pour une grande partie les coûts d'une centrale solaire se partagent entre le terrain, main d’œuvre, et infrastructures matérielles. Par conséquent, même si les panneaux solaires organiques sont moins chers à produire, nous avons également besoin d'améliorer leur efficacité afin de les rendre plus compétitives" a déclaré Bruno Ehrler, l'auteur principal de l'article.

Les travaux ont été financés par le Conseil britannique de recherches en ingénierie et des sciences physiques (EPSRC)

En ajustant au mieux les composants, un trio d'ingénieurs** de l'Université de Buffalo (USA) espère augmenter considérablement la quantité de lumière que les cellules solaires sont en mesure de convertir en électricité. Associés à des scientifiques militaires, les chercheurs de l'UB ont montré que des points quantiques (quantum dots) intégrés dans des cellules photovoltaïques pouvaient améliorer la production électrique en chargeant les cellules d'absorber la lumière infrarouge, et en augmentant la durée de vie des photo-électrons.

L'idée d'intégrer des boîtes quantiques dans des panneaux solaires n'est pas nouvelle : Selon le professeur émérite de SUNY, Vladimir Mitin, des scientifiques avaient déjà évoqué il y a une décennie que cette technique pourrait améliorer l'efficacité des panneaux en leur permettant d'absorber les ondes invisibles, comme la lumière infrarouge, en plus de la lumière visible. Toutefois, de gros efforts entrepris dans cette direction avaient rencontré un succès limité.

Les chercheurs de l'UB ont non seulement utilisé avec succès les points quantiques pour récolter la lumière infrarouge, mais ils ont franchi une étape technologique supplémentaire, en employant un dopage sélectif afin que les points quantiques adoptent un état significatif dans la cellule solaire.

Cet état spécifique semble bénéfique, car il repousse les électrons, les forçant à voyager autour du point quantique. Sinon, les points quantiques créent un canal de "recombinaison" des électrons, ce qui en substance « capture » les électrons en mouvement, les empêchant ainsi de contribuer à générer un courant électrique.

"La technologie mise au point posséderait le potentiel d'accroître l'efficacité des cellules solaires jusqu'à 45%", a déclaré Vladimir Mitin. Le professeur s'est d'ailleurs empressé de déposer des demandes de brevet provisoire, afin de protéger cette technologie prometteuse.

"Cette Technologie 'propre' va vraiment profiter à la région, à l'État, et au pays", a déclaré Vladimir Mitin. "Avec des cellules solaires à haute efficacité, les consommateurs pourront économiser de l'argent et les fournisseurs pourront acquérir de plus petits terrains qui produiront plus d'énergie."

Le professeur Mitin et ses collègues ont déjà investi beaucoup de temps dans le développement des points quantiques, surnommé "Q-BIC". Pour améliorer encore plus la technologie et l'amener sur le marché, la startup (OPtoElectronic Nanodevices) OPEN est maintenant à la recherche de financement auprès d'investisseurs privés et de programmes fédéraux.

** Vladimir Mitin, Andrei Sergeev et Nizami Vagidov ont fondé la société, "optoélectronique Nanodevices" (OPEN LLC), afin de transposer cette innovation réalisée en laboratoire sur le marché.

Après seulement six mois de recherche, le projet Las VeGaS a permis de développer une nouvelle technologie de fabrication permettant de réduire de plus de 50% le coût de la métallisation en face avant des cellules solaires en silicium multi-cristallin, tout en atteignant un rendement de 18%. Le projet qui réunit les sociétés SCHOTT Solar, RENA et le CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik vise à remplacer les contacts en argent (couramment utilisés en face avant des cellules solaires) par une couche de nickel-cuivre, moins coûteuse. Il a déjà atteint un objectif important : une cellule solaire métallisée au cuivre, avec un rendement de 18 %.

Basée sur un wafer en silicium multi-cristallin SCHOTT Solar, avec une métallisation standard en face arrière par sérigraphie, cette technique diviserait par 2 les coûts de métallisation en face avant.

La difficulté particulière de la métallisation nickel-cuivre par électrodéposition est d'éviter la diffusion du cuivre dans la cellule solaire en silicium, car il réduirait la durée de vie des électrons et par conséquent le rendement de la cellule. L'équipe du projet a donc mis au point une couche de nickel électrodéposée qui empêche la diffusion, ainsi que les techniques adéquates pour appliquer à la cellule la barrière de nickel et les contacts en cuivre.

En utilisant la nouvelle technologie « InCellPlate » de RENA et des outils industriels standards, l'équipe a fabriqué des prototypes prometteurs. Ces cellules solaires vont ensuite être utilisées pour fabriquer des modules tests afin de démontrer leur stabilité à long terme dans le cadre de tests de fiabilité. L'équipe travaille en outre à transposer ces progrès technologiques aux cellules en silicium monocristallin. Elle attend un rendement supérieur à 19 %.

Outre le coût inférieur du cuivre, la méthode Las VeGaS offrirait selon le consortium un autre avantage : "les couches électrodéposées respectent l'environnement, car elles n'utilisent ni plomb ni solvant. Elles répondent ainsi aux exigences de la directive RoHS de l'Union européenne, qui impose une restriction des substances dangereuses pour la fabrication d'appareils électriques et électroniques. La nouvelle technique évite aussi l'utilisation de pâte d'argent coûteuse, car il suffit d'une très fine couche d'argent déposé par électrolyse pour souder les cellules aux contacts en cuivre, lors de la fabrication des modules. Elle permet de diminuer d'au moins 95 % l'utilisation d'argent."

Le projet Las VeGaS vise une stabilité à long terme de la métallisation en face avant des cellules solaires, à l'aide de couches électrodéposées respectueuses de l'environnement. Celui-ci a obtenu une aide financière du ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche, dans le cadre de l'initiative « Partenariat pour l'innovation photovoltaïque ».

** SCHOTT Solar fabrique des wafers, cellules et modules solaires. RENA est l'un des plus grands fournisseurs de technologie de traitement chimique en milieu humide, principalement pour le photovoltaïque. Le CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH d'Erfurt est un institut de R&D dans les domaines des détecteurs sur silicium, des microsystèmes et du photovoltaïque.

La progression des acteurs chinois et taïwanais dans le top 10 des principaux fabricants de cellules photovoltaïques est spectaculaire puisqu'ils trustent désormais 6 places dans ce classement, dont les deux premières avec Suntech, nouveau n°1 (n°2 en 2009) et JA Solar, nouveau n°2 (n°6 en 2009). Trina gagne quatre places et se retrouve quatrième. Yingly, malgré une production en forte progression, se maintient à la cinquième place. Les deux acteurs taïwanais, Motech et Gintech, occupent désormais la 7e(11e en 2009) et la 9e place (10e en 2009).

L'Américain First Solar, leader en 2009, perd deux places mais reste proche des deux leaders chinois. L'Allemand Q-Cells, seul représentant européen, perd deux places et se retrouve sixième. Le Japon garde ses deux représentants dans ce classement. Sharp, qui était sur la troisième marche du podium en 2009, perd pied et se retrouve huitième, et Kyocera ferme la marche (n°10) avec trois places de moins par rapport à 2009. Ces deux industriels japonais n'ayant pas communiqué leurs chiffres de production, nous avons repris les estimations de leur production faites par Photon International. [ Cliquez sur l'image pour zoomer ]

Le club des industriels produisant plus d'1 GWc de cellules s'est logiquement agrandi. First Solar, seul représentant en 2009, a été rejoint par Suntech Power, JA Solar, Trina Solar, Yingly Green Energy et Q-Cells. Suntech Power prend le leadership

Suntech Power est donc devenu en 2010 le premier industriel chinois à occuper la place de leader de la production de cellules. Ses trois usines (à Luoyang, Shanghai et Wuxi) ont produit en 2010 1 572 MWc de cellules, soit une augmentation de 123,3 %. La technologie polycristalline occupe les deux tiers de sa production contre un tiers de cellules monocristallines. En 2011, Suntech prévoit une croissance moins soutenue (+40 %) avec une production de 2 200 MWc. Pour ce faire, il prévoit d'augmenter sa capacité de production de cellules à 2 400 MWc en 2011 (contre 1 800 MW en 2010).

Autre croissance vertigineuse, le chiffre d'affaires annoncé par le fabricant, 2 902 millions de dollars, a augmenté de 71,4 % (1 693 millions de dollars en 2009) et son résultat opérationnel se monte à 197,2 millions de dollars (174 millions de dollars en 2009). Pour 2011, il prévoit une augmentation de son chiffre d'affaires de l'ordre de 20 % (entre 3,4 et 3,6 milliards de dollars), concomitante à une diminution moyenne des prix de 10 %. Pour augmenter sa profitabilité, Suntech a fait le choix d'investir dans sa propre production de wafers. Depuis 2010, il dispose d'une capacité de 500 MWc qu'il compte porter à 1 200 MWc en 2011.

L'année de la transformation pour JA Solar

JA Solar est le fabricant de cellules qui a connu la croissance la plus impressionnante. Selon son directeur général, Peng Fang, 2010 est une année de transformation pour JA Solar. L'Industriel chinois a annoncé avoir sorti de ses usines un volume de 1 460 MWc, soit une croissance de 187 % par rapport à 2009. Son chiffre d'affaires a augmenté encore plus rapidement. Il est annoncé à 1,78 milliard de dollars, soit une progression de 211 %. Son résultat opérationnel a atteint 299,6 millions de dollars en 2010, soit une marge opérationnelle de 16,8 %.

Selon la compagnie, la croissance de l'entreprise est assurée en 2011 avec une demande largement supérieure aux capacités de production. Pour la satisfaire, JA Solar prévoit de porter ses capacités de production de cellules à plus de 3 GW, d'augmenter celles de modules de 800 MWc et celles de wafers de 600 MWc. JA Solar espère ainsi porter sa production de cellules et de modules à 2,2 GW en 2011, soit une augmentation de 50 % par rapport à 2010. La pro duction de modules devrait, elle, atteindre entre 500 et 600 MWc. Les contrats signés pour 2011 se montent déjà à plus de 2 GWc, ce qui représente 90 % de la production attendue en 2011. La compagnie a annoncé le 10 mars 2011 avoir signé avec la ville chinoise de Hefei, dans la province de l'Anhui, un accord d'investissement stratégique pour la construction d'une unité de production de cellules photovoltaïques.

L'usine sera dotée à terme d'une capacité de 3 GWc. La première phase de construction est attendue pour 2011, avec un démarrage de la production en 2012.

D'un point de vue technologique, l'entreprise a annoncé en février 2011 avoir développé une cellule polycristalline, nommée Maple (Érable en français), avec un rendement commercial de 18,2 %. L'entreprise compte également diminuer ses coûts de structure en optimisant sa chaîne de valeur. Elle a pour cela signé des contrats à long terme avec des partenaires stratégiques qui ont annoncé leur intention d'ouvrir des usines de produc-tion à proximité de celles de JA Solar.

First Solar, leader de la profitabilité

L'Américain First Solar, leader du classement en 2009, a concédé du terrain par rapport à ses deux grands rivaux chinois. Durant l'année 2010, le fabricant de modules au tellurure de cadmium (11,6 % de rendement) n'a augmenté sa production que de 28 %, soit un total de l'ordre de 1 400 MWc.

Le plus important pour First Solar est d'être une fois encore le producteur de cellules le plus profitable au monde avec un résultat opérationnel de 748,9 millions de dollars sur un chiffre d'affaires de 2,564 milliards de dollars. Pour 2011, il prévoit un chiffre d'affaires entre 3,7 et 3,8 milliards de dollars et un résultat opérationnel compris entre 910 et 980 millions de dollars.

Ces bons résultats s'expliquent par un coût du watt-crête produit le plus faible au monde, qui est descendu à 0,75 $/Wc au quatrième trimestre 2010, soit une baisse de 11 % par rapport à 2009. Un coût pratiquement divisé par deux depuis 2006 (1,40 $/Wc).

Cette forte compétitivité permet à First Solar d'être bien implanté géographiquement sur les principaux marchés du photovoltaïque. La plus grande partie de sa production provient de Malaisie, un pays où la main-d'œuvre est très compétitive, mais il possède aussi des usines en Allemagne et aux États-Unis à proximité des marchés les plus actifs. First Solar est également un fournisseur de solutions solaires clés en main. Il a la particularité de réaliser en Amérique du Nord les centrales les plus puissantes au monde, comme celle de Sarnia au Canada (80 MWc) ou celle de Copper Mountain au Nevada (48 MWc). First Solar mettra en service en 2013 la plus grande centrale du monde, Agua Caliente (Arizona), qui sera dotée d'une puissance de 290 MWc.

En 2011, l'industriel américain prévoit d'augmenter davantage ses capacités de production avec trois nouvelles unités, une en Allemagne (251 MWc) et deux autres en Malaisie (501 MWc). Sa capacité totale atteindra donc 2 254 MWc en 2011 (250 MWc dans l'Ohio, 501 MWc en Allemagne, et 1 503 MWc en Malaisie. En 2012, il prévoit d'étendre ses capacités à 2 879 MWc grâce à l'implantation de trois autres unités, au Viêtnam (250 MWc), aux États-Unis (250 MWc) ainsi qu'en France (125 MWc). Ce dernier projet est actuellement suspendu compte tenu de la réorientation de la politique française sur le développement de son marché photovoltaïque. First Solar attend plus de visibilité pour prendre la décision d'investir.

Trina Solar dans la course

Dans le club des producteurs de plus d'1 GWc figure désormais Trina Solar. L'industriel chinois a sorti de ses usines 1 064 MWc de modules, soit une progression de 164,8 % par rapport à 2009. Son chiffre d'affaires a plus que doublé (+120 %) et atteint 1,86 milliard de dollars (845,1 millions de dollars en 2009) et son résultat opérationnel a plus que triplé en 2010 (+223,7 %) pour atteindre 417,3 millions de dollars (soit une marge opérationnelle de 22,5 %). Selon l'industriel, la croissance actuelle va permettre à Trina Solar de renforcer sa présence sur le marché nord-américain ainsi que sur les marchés très prometteurs de l'Inde, de l'Australie et de la Chine. Pour 2011, la compagnie s'attend à une production de modules comprise entre 1,75 et 1,80 GWc, soit une augmentation comprise entre 65,6 % et 70,3 % par rapport à 2010.

Les capacités de production de cellules et de modules seront étendues à 1,9 GWc en 2011 (1,2 GWc en 2010). Trina Solar prévoit parallèlement d'augmenter ses capacités de production de wafers et de lingots de silicium à 1,2 GWc. Cette évolution se fera parallèlement à une augmentation de l'efficacité de ces produits. Sur une ligne de production en phase de test, Trina Solar est parvenu à atteindre des rendements de 19,5 % et 18 %, respectivement sur des cellules monocristallines et polycristallines.

Son objectif est d'atteindre des rendements de conversion de 20 % au milieu de l'année 2012 et de 21,5 % en 2013, toujours sur des lignes de production en phase de test.

Réalignement stratégique en cours pour Q-Cells

Q-Cells est le seul fabricant européen à tenir le rythme des leaders mondiaux. En 2010, l'industriel allemand a franchi le cap du GWc produit avec une production de 1 014 MWc (soit 939 MWc de cellules en sili-cium cristallin et 75 MWc de modules couches minces CIGS) contre une produc-tion de 551 MWc en 2009 (soit 537 MWc de cellules en silicium cristallin et 14 MWc de modules couches minces CIGS), soit une croissance de 84 % de sa production. La production de modules CIGS provient de sa filiale Solibro qui reste à ce jour le lea-der mondial dans cette technologie avec une capacité de production de 135 MWc fin 2010 (30 MWc fin 2009). La capacité de production des usines allemande et malai-sienne de Q-Cells est passée de 800 MWc en 2009 à 1 100 MWc en 2010. Pour 2011, l'industriel n'a pas prévu d'augmenter significativement ses capacités de pro-duction de cellules, qui passeront d'1,1 GWc à 1,2 GWc. Il prévoit donc une pro-duction de cellules cristallines de l'ordre d'1,1 GWc en 2011 tandis que la production des modules couches minces devrait pas-ser à 100 MWc. Il utilisera cette période pour adapter ses moyens de production à sa nouvelle technologie Gen2 qui permet-tra d'améliorer le rendement de ces cel-lules cristallines de 0,5 %.

L'objectif de l'industriel allemand n'est plus de se lancer dans une course à la pro-duction. En mars 2010, Q-Cells a annoncé un réalignement stratégique à moyen ter-me vers une activité de fournisseur de solutions photovoltaïques intégrées clés en main (installation en toiture de centrales de taille moyenne ou de petites centrales terrestres). Cette nouvelle activité représentait déjà 363 millions d'euros en 2010, soit 27 % de son chiffre d'affaires.

Ce secteur d'activité plus rentable offre à Q-Cells plus de perspectives d'augmentation du chiffre d'affaires et des profits.

L'autre priorité est de gagner des parts de marché à l'international. En 2010, l'entreprise a réalisé pour la première fois plus de 50 % de ses ventes hors d'Allemagne.

Cette réorganisation stratégique commence à porter ses fruits. En 2010, Q-Cells est parvenu à refaire surface malgré un environnement concurrentiel très difficile. L'entreprise allemande a pour cela augmenté son chiffre d'affaires de 790,4 millions d'euros en 2009 à 1 354,2 millions d'euros en 2010. Le résultat opérationnel redevient positif à 82,3 millions d'euros contre - 362,5 millions d'euros en 2009.

Pour 2011, Q-Cells s'attend à une augmentation plus mesurée de son chiffre d'affaires compris entre 1,3 et 1,5 milliard d'euros. Ces prévisions s'expliquent par des incertitudes plus marquées sur les marchés allemand et italien qui tirent aujourd'hui la croissance européenne. Pour 2012, les analystes tablent sur une croissance positive du marché mondial grâce à la montée en puissance des marchés américain, chinois et indien. L'ambition de Q-Cells est donc d'améliorer son positionnement sur ces trois futurs grands marchés.

Le fabricant californien de modules photovoltaïques SunPower a annoncé mercredi son intention de fournir à nouveau des cellules photovoltaïques pour le deuxième prototype d'avion solaire suisse, le fameux Solar Impulse. L'équipe de Solar Impulse a déjà mis au point un prototype d'avion solaire (HB-SIA) qui, pour la première fois dans l'histoire de l'aviation, a accompli un vol de 26 heures en utilisant uniquement l'énergie solaire. Un deuxième avion (HB-SIB) est en cours de construction avec pour projet un tour du monde en 2014. Les deux avions sont propulsés par des cellules photovoltaïques à haut rendement de SunPower.

Le choix s'est porté sur la technologie des cellules photovoltaïques Maxeon™ de SunPower en raison de son rendement unique et de l'épaisseur des cellules de seulement 135 microns en moyenne, une caractéristique qui compte énormément dans le rapport puissance-poids de l'avion.

Après le succès du premier avion solaire, un deuxième avion est en cours de construction avec près de 22.000 cellules photovoltaïques. Les cellules, dont le rendement est d'environ 22.7%, seront intégrées dans les ailes et le stabilisateur horizontal de l'avion. Les cellules photovoltaïques alimenteront les moteurs électriques et le surplus d'énergie solaire, qui sera utilisé pour le vol de nuit, sera stocké dans des batteries au lithium.

"SunPower se félicite de prendre part à un projet aussi ambitieux que celui de Solar Impulse, qui se prépare au record du monde de vol autour du monde", a déclaré Tom Werner, CEO de SunPower. "En tant qu'entreprise intégrée verticalement, SunPower participe non seulement à des projets emblématiques comme Solar Impulse, mais est également choisie par des particuliers, des entreprises et des propriétaires de grandes centrales à travers le monde. Nous sommes convaincus que notre expérience dans le développement de notre technologie inégalée aux performances garanties aidera l'avion Solar Impulse à accomplir avec succès son tour du monde".

Le vol historique jour et nuit à l'énergie solaire effectué en juillet 2010 consacrait le succès de la phase initiale de l'aventure Solar Impulse lancée par Bertrand Piccard et André Borschberg, et crédibilisait son but : démontrer le potentiel immense des nouvelles technologies, en termes d'économies d'énergies et d'utilisation des énergies renouvelables. Les enseignements tirés du premier prototype sont maintenant intégrés dans le développement d'un second avion, le HB-SIB, destiné à tenter le tour du monde dès 2014. "Nous sommes ravis d'avoir SunPower comme partenaire, un leader dans la conception et la production de technologies photovoltaïques à haut rendement. Les cellules photovoltaïques de SunPower constituent la solution optimale pour ce projet, puisqu'elles offrent la performance et la légèreté dont nous avons besoin pour nos avions solaires révolutionnaires", a déclaré André Borschberg, cofondateur et CEO de Solar Impulse.

"SunPower est un pionnier dans son domaine et représente le type de partenaire avec lequel nous aimons travailler, non seulement pour alimenter en énergie le Solar Impulse, mais aussi pour faire passer notre message de promotion des énergies renouvelables", a ajouté Bertrand Piccard, initiateur et Président de Solar Impulse.

Après ce tout premier weekend au balcon, au parc ou au jardin, passé à se réjouir des bourgeons se gavant de soleil, cette idée américaine qui pointe la feuille et lorgne sur nos façades pourrait bien nous