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Des chercheurs de l’EPFL ont levé le voile sur la façon dont de nouvelles cellules photovoltaïques, qui absorbent la lumière grâce à des semi-conducteurs de type pérovskite à base d’iodure de plomb, transfèrent les électrons le long de leur surface.

Cette découverte prouve qu’il s’agit de cellules solaires inédites et laisse présager des convertisseurs photovoltaïques plus efficaces.

La conversion de l’énergie photovoltaïque jouera un rôle déterminant dans l’avenir planétaire des énergies renouvelables. Or, l’efficacité des cellules solaires dépend fortement des matériaux utilisés pour absorber la lumière. Les nouveaux systèmes photovoltaïques pérovskites à base d’halogénure de plomb sont des procédés révolutionnaires dont le rendement dépasse les 16 %. Toutefois, la manière dont ces cellules s’y prennent pour transformer la lumière en courant électrique restait jusqu’ici obscure. Des scientifiques de l’EPFL expliquent dans Nature Photonics comment les charges générées voyagent à la surface de la pérovskite dans diverses structures de cellules solaires.

Les pérovskites à base d’halogénure de plomb sont depuis peu au coeur de toutes les attentions, car les cellules solaires basées sur ces semi-conducteurs présentant une efficacité de conversion très élevée et une tension inégalée de plus d’un Volt. Cependant, la méconnaissance de leur fonctionnement prétéritait leur future amélioration et le développement de nouvelles technologies plus productives.

Des scientifiques de l’EPFL, collaborant avec l’Institut berlinois sur les combustibles solaires, ont utilisé des techniques de spectroscopie à résolution temporelle pour déterminer de quelle manière les charges se déplacent à la surface des pérovskites. Ces chercheurs ont travaillé sur diverses structures de cellules, en utilisant soit du dioxyde de titane semi-conducteur, soit des couches isolantes de trioxyde d’aluminium. Les deux films poreux ont été imprégnés de pérovskite à base d’iodure de plomb (CH3NH3PbI3) et d’un matériau organique « transporteur de trous » qui aide à extraire les charges positives après l’absorption de lumière. Ces techniques à résolution temporelle ont notamment inclus la spectroscopie laser ultrarapide et la photoconductivité par micro-ondes.

Les résultats obtenus ont mis en évidence deux dynamiques intéressantes. Primo, que la séparation des charges, soit le flux de particules électriques une fois que le rayon de soleil a atteint la pérovskite qui absorbe la lumière, s’est déroulée via un transfert d’électrons aux deux jonctions avec le dioxyde de titane et avec le matériau transporteur de trous, prenant à peine 100 femtosecondes (10–13 s). Secundo, les chercheurs ont découvert que la recombinaison des charges (un processus négatif qui dégrade l’énergie convertie en chaleur et réduit par là même l’efficacité globale de la cellule photovoltaïque) était bien plus lente pour les films d’oxyde de titane que pour ceux fabriqués à base d’aluminium.

Les auteurs en concluent que les pérovskites d’halogénure de plomb sont des semi-conducteurs solaires idéaux, qui permettent un transfert rapide des électrons et des charges positives en deux jonctions simultanées, et charrient efficacement ces deux types de porteurs de charges. Ils soulignent en outre les atouts d’une structure faite de films de dioxyde de titane et de transporteurs de trous.

Source : Marchioro A, Teuscher J, Friedrich D, Kunst M, van de Krol R, Moehl T, Grätzel M & Moser J-E. 2014. Unravelling the mechanism of photoinduced charge transfer processes in lead iodide perovskite solar cells. Nature Photonics doi :10.1038/nphoton.2013.374

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Alstom a annoncé récemment avoir signé avec Tri Global Energy un contrat pour la fourniture de 4 éoliennes ECO110 et 25 éoliennes ECO122 à destination du projet de parc éolien Fiber Winds Energy de 80 MW, situé près de Lorenzo et Ralls, au Texas.

A la suite du bouclage financier de l’opération, la construction du projet devrait être lancée mi-2014, tandis que l’exploitation commerciale devant débuter en 2015.

Tri Global Energy a récemment acquis une participation de 100 % dans Fiber Winds Energy et entend devenir l’exploitant du site. Il assurera ainsi la fourniture de services et la création d’emplois au niveau local, en élargissant son business model initial d’acteur du développement local auprès des propriétaires fonciers et investisseurs locaux.

“Au cours des 30 premières années qui suivront le lancement de l’exploitation commerciale, Fiber Winds Energy devrait verser 39 millions USD (28 millions d’euros) de redevances éoliennes aux propriétaires fonciers et investisseurs locaux. Pendant cette même période, elle devrait également payer 15 millions USD (11 millions d’euros) au titre des taxes ad valorem locales pour les écoles, les collectivités territoriales et les hôpitaux” a indiqué John B. Billingsley, PDG de Tri Global Energy.

Alstom assurera également, pendant 10 ans, l’entretien et maintenance du projet.

“Le contrat Fiber Winds démontre notre engagement sur le marché de l’éolien aux États-Unis“, a déclaré Andy Geissbuehler, Directeur des activités éoliennes d’Alstom en Amérique du Nord.

“Nous nous réjouissons de travailler en collaboration avec Tri Global Energy pour mener à bien des projets qui permettent d’accroître la capacité de production d’énergie aux États-Unis grâce à l’éolien, une énergie propre qui a fait ses preuves. Le projet Fiber Winds, qui contribuera à réduire les émissions de carbone de 248 400 tonnes par an, en est l’illustration.“

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La libéralisation du système d’énergies renouvelables dans l’Union Européenne aurait échoué d’après un nouveau rapport qui préconise de repenser le système actuel de subventions accordées à ce secteur.

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Dans le litige opposant Jean-Michel Germa et le groupe GDF Suez présidé par Gérard Mestrallet, la Cour d’Appel de Montpellier a donné raison au premier s’être opposéà la décision du second consistant àévincer La Compagnie du Vent.

Cette décision de justice vient donc renforcer la légitimité de Jean-Michel Germa à demander réparation à GDF Suez pour le préjudice financier subit. Le montant de celui supporté par La Compagnie du Vent a été estiméà 245 millions d’euros. Prononcée plus de 2 ans après les faits, cette décision n’aura pas permis d’éviter “un désastre économique et social” pour La Compagnie du Vent.

Pour la SOPER, “ce cas particulier illustre les blocages entre les grands groupes français et les PME qu’ils contrôlent, blocages ayant des répercussions très préjudiciables sur le tissu des PME et des ETI et, consécutivement, sur l’emploi et la balance commerciale française.“

L’arrêt de la Cour d’Appel de Montpellier

Dans un arrêt rendu le 21 janvier 2014, la Cour d’Appel de Montpellier a estimé que Jean-Michel Germa n’a pas commis d’abus de minorité lorsqu’il s’est opposé, lors de l’assemblée des actionnaires de La Compagnie du Vent du 1er juillet 2011, au transfert par GDF Suez de toutes les études et du savoir-faire de La Compagnie du Vent en matière d’éolien offshore, au groupement composé d’Areva, de Vinci et de GDF Suez, que le groupe présidé par Gérard Mestrallet avait constitué pour répondre, à la place de La Compagnie du Vent, au premier appel d’offres éolien offshore lancé par l’état français.

Le contrat signé par La Compagnie du Vent (présidée par un salarié de GDF Suez) et le Groupement GDF Suez/AREVA/VINCI interdisait en effet à La Compagnie du Vent de candidater à l’appel d’offres éolien offshore.

L’entreprise ne vit pas au même rythme que la justice

“Même si je me félicite de cette nouvelle victoire judiciaire, je regrette qu’elle intervienne si tardivement. Le temps de la justice et celui de l’entreprise sont malheureusement difficilement compatibles. Cette décision de justice renforce ma demande de réparation financière à GDF Suez, mais pour La Compagnie du Vent le mal est fait et aucune réparation économique ou sociale n’est possible car il faudrait pouvoir remonter le temps. La Compagnie du Vent, PME leader du secteur des énergies renouvelables a en effet beaucoup perdu dans ce conflit. D’abord écartée du 1er appel d’offres éolien offshore, GDF Suez ayant choisi de répondre en consortium avec Areva et Vinci, elle ne participe pas non plus au deuxième appel d’offres visant à exploiter 1000 mégawatts supplémentaires au large des côtes françaises. Les études et le savoir-faire que La Compagnie du Vent avaient patiemment mis au point ont été définitivement transférés à GDF Suez qui les a utilisés pour son propre compte. La bataille oppose maintenant deux géants de l’industrie, GDF Suez et EDF, et ne laisse aucune place à des PME. D’ailleurs, le département offshore de La Compagnie du Vent n’existe plus alors que 150 à 200 emplois auraient pu être créés, pour la plupart à Montpellier, siège de la société. Aujourd’hui, non seulement cette PME ne dispose plus d’équipe dédiée à cette mission mais elle supporte un manque à gagner estiméà 245 millions d’euros faute d’avoir pu développer le Parc éolien des Deux Côtes. Un vrai désastre économique et social. Tout ça en pure perte puisque GDF Suez n’a même pas été capable de remporter un seul projet, toutes ses offres ayant été rejetées, même celle du Tréport, site sur lequel elle n’avait aucun concurrent !” a expliqué Jean-Michel Germa.

[ Interview ] : Eolien offshore – Jean-Michel Germa – 04/12

PME et grands groupes : restaurer la confiance pour créer des emplois

“Dans notre pays, de nombreuses PME, notamment dans le secteur en forte croissance des énergies renouvelables, ayant engagé des relations capitalistiques avec des grands groupes sont confrontées aux décisions que ces derniers sont appelés à prendre au nom de ce qu’il est convenu d’appeler « la politique de groupe ». Ces décisions peuvent prendre des formes variées et peuvent avoir des conséquences très préjudiciables pour ces PME”.

“Cette pratique, réitérée en France depuis des années, a non seulement des répercussions dramatiques pour les actionnaires minoritaires des sociétés contrôlées par des grands groupes, mais aussi, plus généralement pour l’emploi dans les régions, et finalement pour l’économie de notre pays. En effet, la perte de confiance des fondateurs et dirigeants des PME envers les grands groupes, les conduit à limiter leur ambition de croissance plutôt que de leur céder le contrôle de leur entreprise. Pour celles dont le contrôle a été cédé, l’évolution la plus probable est l’absorption par le groupe majoritaire.”

«L’absorption massive »des PME par les grands groupes français est en effet clairement identifiée par un rapport parlementaire* qui montre que les ETI françaises sont deux fois moins nombreuses que leurs homologues allemandes. Cette faiblesse à des conséquences structurelles majeures sur la capacité de notre pays à innover, croître, exporter et créer de nouveaux emplois. On sait qu’outre Rhin, un solide tissu d’ETI, au sein duquel se trouve 60% des «champions cachés »mondiaux, est responsable à lui seul de 40% des exportations allemandes**.“

“Or, à la grande différence de la France, les relations entre actionnaires minoritaires des PME allemandes et les groupes qui les contrôlent sont encadrées par la loi de telle sorte que les risques d’absorption sont très limités.“

“La tragique mésaventure de La Compagnie du Vent illustre la question cruciale des relations entre PME et grands groupes. Mieux encadrées, elles permettraient le développement de PME capables de se transformer en ETI florissantes, et aux grands groupes de profiter de la richesse créée par ces entreprises disposant d’un savoir-faire à forte valeur ajoutée et d’une technologie innovante dans des secteurs économiques en forte croissance. Un consensus se dégage enfin autour de l’idée que les PME et les ETI constituent le fer de lance de notre économie ! Il est temps de créer les conditions nécessaires, notamment juridiques, à un véritable dynamisme entrepreneurial”conclut le fondateur de la SOPER.

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L’organisation regroupant les acteurs de l’industrie solaire européenne, EU ProSun, a salué hier l’initiative prise par la France en coopération avec l’Allemagne de vouloir renforcer la position de l’industrie solaire européenne sur le marché mondial.

Dans le même temps, EU ProSun rappelle que l’Europe dispose d’ores et déjà de capacités de production suffisantes en matière de fabrication de modules et de cellules. Et (elle) ajoute que les pratiques commerciales déloyales et les prix de dumping ont fortement éprouvé le marché ces dernières années, la position concurrentielle de l’industrie locale en est ressortie affaiblie, en dépit de l’avance technologique qu’elle possède.

“Le signal envoyé par la France et l’Allemagne est clair : l’Europe mise sur une industrie solaire forte. Néanmoins, des bases de planification solides et fiables pour les entreprises solaires qui existent encore en Europe sont plus importantes que de nouvelles capacités de production” a déclaré Milan Nitzschke, président de l’initiative EU ProSun.

“Les marchés solaires, tels que la France, se sont déjàécroulés en 2013. Les plus belles usines de fabrication du monde ne servent à rien si les politiques ne sont pas en mesure de garantir de telles bases de planification. (…) Les coupes spectaculaires du gouvernement français en matière de promotion de l’électricité solaire, tant pour les petites installations jusqu’à 10 kW que pour les installations à usage commercial jusqu’à 100 kW, ont entraîné un arrêt pratiquement total du développement de ces segments.”

En Allemagne, l’accord cadre relatif à la loi sur les énergies renouvelables passé la semaine dernière par le ministre fédéral de l’Économie a également plongé le secteur et les clients finaux dans une incertitude considérable.

Désormais, EU ProSun craint non seulement que de telles actions ne viennent mettre un coup de frein aux technologies clés notamment du photovoltaïque et du stockage de l’énergie, mais aussi que l’avenir d’un approvisionnement en énergie durable, décentralisé et fiable ne soit en jeu.

“L’objectif des politiques devrait consister à promouvoir les normes industrielles et les innovations. Les freins technologiques, tels que des baisses supplémentaires du tarif d’achat du photovoltaïque en France ou la participation à la promotion des énergies renouvelables (« EEG-Umlage ») pour la consommation d’électricité solaire propre en Allemagne, sont la dernière chose dont l’Europe a besoin à l’heure actuelle. Au contraire, les avantages de l’utilisation directe d’électricité solaire autoproduite ne devraient être cachés à personne. Les deux pays devraient plutôt favoriser l’autoconsommation afin de faire avancer la transition énergétique” a ajouté pour conclure Milan Nitzschke.

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Une toute nouvelle recommandation visant à garantir la mise en place de mesures appropriées en matière de protection de l’environnement et du climat en ce qui concerne la technique de fracturation hydraulique à grand volume (fracking) utilisée notamment dans l’exploitation du gaz de schiste, vient d’être adoptée par la Commission Européenne.

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Une pénurie de propane affecte des millions de personnes aux Etats-Unis cette semaine, alors même que le pays est encore plongé dans une vague de froid polaire Arctique.

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Avec sa piscine intérieure, le centre des congrès de Davos a lancé la première phase de son système photovoltaïque de 340 kWp, juste à temps pour la rencontre annuelle du forum économique mondial qui se tient jusqu’au 25 janvier.

Le centre des congrès de Davos constitue l’un des lieux de congrès des plus modernes situé dans les Alpes Suisses.

Installée par EES Jäggi Bigler AG de la ville de Etziken avec le soutien de Amstein et Walthert AG Zurich, la première phase du système PV possède une capacité de 72 kWp et se situe sur le toit du bâtiment du centre des Congrès de Davos et celui du hall de la piscine. Le site comprend 625 optimiseurs de puissance SolarEdge et 11 onduleurs SolarEdge SE17K. La tension de chaine fixe du système SolarEdge permet une augmentation du nombre de modules par chaîne jusqu’à 54% par rapport à un onduleur traditionnel.

La technologie SolarEdge a été simulée pour fournir un rendement énergétique accru de plus de 12% par rapport à sa conception d’origine.

Le dispositif de poursuite du point de puissance maximale ( MPPT : Maximum Power Point Tracking) au niveau du module permet d’accroître de 10% le nombre de modules sur le toit au cours de la première phase, améliorant ainsi le rendement énergétique. Le centre des congrès de Davos a pu notamment placer les modules photovoltaïque sur le toit de l’Atrium du bâtiment, chose qui aurait été impossible avec un onduleur traditionnel.

“Dans la mesure où le centre de la conférence doit couvrir de larges événements tels que la rencontre annuelle du Forum Economique Mondial, le centre des congrès de Davos est fier d’utiliser les technologies les plus avancées et des infrastructures fiables,” a déclaré Mr. Urs Barandun, le Chef de projet de la communauté de Davos. “La communauté a opté pour cette technologie, en raison de ses nombreux avantages en termes de protection contre l’incendie et l’ombrage.”

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Les modules à concentration 1024 Soleils de 3ème Génération (G3) de la société Heliotrop, ont validé avec succès l’ensemble des exigences de la norme internationale CEI 62108, équivalent pour le CPV de la norme CEI 61215 du photovoltaïque traditionnel.

Ces tests, réalisés par le l’organisme de certification TÜV Rheinland, comprennent des essais en chambre climatique (cycles thermiques, cycles humidité gel, chaleur humide), des tests d’étanchéité, de bon fonctionnement électrique, de grêle, de résistance mécanique notamment à des charges importantes de neige, ainsi qu’une longue exposition en extérieur.

Heliotrop est également devenu membre de la commission électrotechnique internationale afin de contribuer aux évolutions des normes en vigueur, pour mieux servir ses clients et la communauté.

Le respect de cette norme internationale valide la conception et l’homologation des modules Heliotrop. Cette qualification permet ainsi de franchir une étape clé pour le déploiement prochain des premières grandes centrales solaires photovoltaïques à concentration de technologie 1024 Soleils.

Heliotrop (qui signifie Tournesol en grec) est une société française créée en 2009. Elle développe des unités solaires CPV (Concentrated Photovoltaics) à l’avant-garde mondiale (design 1024 Soleils, application des méthodologies de l’automobile au solaire) avec plusieurs laboratoires du CEA-Liten et deux groupes industriels de l’industrie automobile (GMD et Eolane).

Les lignes de production, certifiées ISO 9001 et ISO 14001, sont déployées dans le Grand Ouest de la France (Angers et Saintes), créant des emplois industriels français.

** HCPV, acronyme d’Heliotrop Concentrated PhotoVoltaics, est une marque déposée de la société Heliotrop. Heliotrop est lauréat du Prix Spécial du Jury de CleanTech Republic et du Grand Prix de l’Innovation de la Mairie de Paris en Catégorie Eco-Innovation. Heliotrop coordonne un projet de 44 M€ mené avec la Filière HCPV1024 Soleils dans le cadre des Investissements d’Avenir.

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Qui l’eut cru ? Le London Array, le plus grand parc éolien en mer du monde, inauguré en juillet 2013, au large des côtes britanniques est visible depuis l’espace ; la NASA Earth Observatory vient en effet de publier 1 cliché inédit du méga-complexe.

Le London Array est situéà 20km au large des côtes du Kent, dans le sud-est de l’Angleterre. Le parc éolien est opérationnel depuis avril 2013 et, grâce à une capacité de 630 MW, il est en mesure de produire suffisamment d’énergie renouvelable chaque année pour satisfaire la demande de près d’un demi-million de foyers au Royaume-Uni.

Le 28 avril 2013, l’application ‘Operational Land Imager (OLI)’ du satellite Landsat 8 a capturé la première image de la zone. Le deuxième cliché constitue un gros plan de la zone encadrée dans l’image principale. Les points blancs constatés dans la seconde image matérialisent les éoliennes avec d’ici et là des trainées blanches que représentent l’écume de bateaux.

Le London Array comprend 175 éoliennes alignées suivant les vents dominants (sud-ouest) et réparties géométriquement sur 100 kilomètres carrés. Chaque turbine éolienne d’une hauteur de 147 mètres est distante de 650 à 1.200 mètres. Chacune d’entre elle est reliée par des câbles sous-marin, dont l’énergie est transmise à deux sous-stations en mer et une station terrestre (Cleve Hill).

[ L'image en haute résolution est disponible ici ]

Avec les opérations de maintenance actuellement en cours sur le Ramsgate, l’ensemble du dispositif devrait atteindre 245 kilomètres carrés. Le parc éolien est situé sur deux bancs de sable naturels, où la profondeur d’eau est d’environ 25 mètres. Le site a été choisi en raison de sa proximité avec les infrastructures d’alimentation électrique terrestre et du fait qu’il est proche des principales voies de navigation de la région.

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