L'électricité photovoltaïque

Cythelia - Alain Ricaud

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L'électricité photovoltaïque

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CYTHELIA Consultants La Maison ZEN – Le Chef-Lieu – 73 000 MONTAGNOLE Tel:[phone]Fax:[phone] SARL au capital de 140 000€. RCS Chambéry B 393 290 937 L'électricité photovoltaïque Document de synthèse 2009 1 LE POTENTIEL SOLAIRE 2 BRÈVE HISTOIRE DES PHOTOPILES 2 FORCES ET FAIBLESSES 3 LE MARCHÉ 4 LES FILIERES 5 L’INDUSTRIE 6 DIAGNOSTIC 7 PROSPECTIVE Alain Ricaud CYTHELIA Expertise et Conseil  © Alain Ricaud, Cythelia, L’électricité photovoltaïque 2 / 55  SOMMAIRE SOMMAIRE ................................................................................................................................... 3 PRESENTATION ........................................................................................................................... 5 AVANT PROPOS ........................................................................................................................... 6 L’ELECTRICITE PHOTOVOLTAÏQUE ................................................................................... 9 1 LE POTENTIEL SOLAIRE ...................................................................................................... 10 2 BREVE HISTOIRE DES PHOTOPILES ..................................................................................... 11 3 FORCES ET FAIBLESSES ...................................................................................................... 12 4 LE MARCHE ....................................................................................................................... 13 4.1 La segmentation du marché ......................................................................................... 13 4.1.1 Produits grand public à usage intérieur ............................................................................ 14 4.1.2 Produits grand public à usage extérieur ........................................................................... 14 4.1.3 Applications professionnelles isolées ............................................................................... 15 4.1.4 Habitat isolé ..................................................................................................................... 15 4.1.4.1 Courant alternatif ou courant continu ? ................................................................. 15 4.1.5 Bâtiments connectés au réseau ......................................................................................... 16 4.1.6 Centrales solaires ............................................................................................................. 16 4.2 Coûts des produits, prix distributeurs, et délais .......................................................... 17 4.2.1 Coût de fabrication des modules et prix sortie usine ........................................................ 17 4.2.1.1 Courbe d'apprentissage .......................................................................................... 18 4.2.1.2 Prix « sortie usine » ............................................................................................... 20 4.2.2 Prix « distributeurs » des modules .................................................................................... 21 4.2.3 Prix « installateurs » des modules .................................................................................... 21 4.2.4 Délais de livraison ............................................................................................................ 21 4.3 Aspects politico-économiques ...................................................................................... 22 4.3.1 L'exemple japonais ........................................................................................................... 22 4.3.2 L'exemple allemand .......................................................................................................... 23 4.3.3 La situation en France ...................................................................................................... 24 4.4 L’intégration au bâti .................................................................................................... 26 4.4.1 Façades ............................................................................................................................. 26 4.4.2 Toitures ............................................................................................................................ 26 4.4.3 L’habitat « zéro énergie net » ........................................................................................... 27 5 LES FILIERES DE PHOTOPILES ............................................................................................. 28 5.1 Performances actuelles des différentes filières ............................................................ 28 5.2 Photopiles au Si cristallin. ........................................................................................... 30 5.2.1 Silicium charge ................................................................................................................. 30 5.2.1.1 Disponibilité .......................................................................................................... 31 5.2.1.2 Coûts ...................................................................................................................... 32 5.2.1.3 Stratégies industrielles ........................................................................................... 32 5.2.2 Substrats ........................................................................................................................... 32 5.2.2.1 Cristallisation ......................................................................................................... 33 5.2.2.2 Sciage des plaquettes ............................................................................................. 33 5.2.3 Cellules à haut rendement ................................................................................................ 33 5.2.4 Evolution des prix des modules cristallins ....................................................................... 34 5.2.5 Evolution du coût de l’électricité solaire .......................................................................... 34 5.3 Modules en couches minces ......................................................................................... 35 5.3.1 Silicium amorphe. ............................................................................................................ 35 5.3.1.1 Historique .............................................................................................................. 35 5.3.1.2 Forces et faiblesses ................................................................................................ 35 5.3.1.3 Problématique industrielle ..................................................................................... 36 © Alain Ricaud, Cythelia, L’électricité photovoltaïque 3 / 55  5.3.1.4 Dégradation ........................................................................................................... 37 5.4 Semiconducteurs cristallins en couches minces. .......................................................... 37 5.4.1 Le tellurure de cadmium CdTe ......................................................................................... 38 5.4.1.1 Historique .............................................................................................................. 38 5.4.1.2 Technologies .......................................................................................................... 38 5.4.1.3 Toxicité .................................................................................................................. 39 5.4.2 Le séléniure de cuivre indium CuInSe2 ........................................................................... 39 5.4.2.1 Le matériau CIS ..................................................................................................... 39 5.4.2.2 Technologies .......................................................................................................... 40 5.4.2.3 Développements industriels ................................................................................... 40 5.4.3 Films de silicium microcristallin μc-Si ............................................................................ 40 6 L’INDUSTRIE ...................................................................................................................... 42 6.1 Technologie des modules ............................................................................................. 42 6.2 Les principaux protagonistes industriels ..................................................................... 45 6.2.1 Japon ................................................................................................................................ 46 6.2.2 Europe .............................................................................................................................. 47 6.2.3 USA .................................................................................................................................. 48 6.2.4 Reste du monde ................................................................................................................ 49 7 DIAGNOSTIC. ..................................................................................................................... 50 8 PROSPECTIVE : ROLE DES ENERGIES RENOUVELABLES ....................................................... 52 9 CONCLUSION. .................................................................................................................... 55 © Alain Ricaud, Cythelia, L’électricité photovoltaïque 4 / 55 PRESENTATION PRESENTATION Les trente dernières années ont indiscutablement été marquées par un vif accroissement de l'intérêt général pour l'électricité sola