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Cristalliser les ressources de silicium d'Europe pour l'énergie solaire

Le silicium cristallin est le matériau le plus utilisé dans la fabrication des cellules solaires photovoltaïques (PV), mais au vu de l'augmentation importance de la demande, les ressources de ce matériau rare sont vouées à disparaître. Une solution développée par un projet financé par l'UE consiste à extraire du silicium cristallin à partir du quartz.
Cristalliser les ressources de silicium d'Europe pour l'énergie solaire
La technologie solaire a revêtu une importance croissante en Europe ces dernières années, et cette tendance devrait se poursuivre. Le silicium cristallin fait partie des matériaux les plus utilisés pour la production de cellules PV, et restera le matériau dominant dans leur fabrication dans les années à venir. En effet, on estime à 30% par an leur croissance annuelle.

Les coûts des cellules PV cristallines ont beaucoup baissé depuis les années 1970, et représentent maintenant environ un centième du prix par watt généré. Néanmoins, 17% des coûts des modules sont liés aux matières premières, et même si les cellules deviendront plus efficaces et fines, la demande devrait augmenter. En effet, on prévoit une croissance atteignant les 20 000 tonnes métriques annuellement d'ici 2010 (pour 7000 tonnes métriques à l'heure actuelle).

Une source de silicium solaire dédiée est nécessaire, sans quoi la croissance risque de stagner et les prix des matières premières augmenteront considérablement, ce qui pourrait contrecarrer la réalisation des objectifs fixés par l'UE. Le projet SISI («Silicon for solar cells at low costs on an intermediate scale») visait à réduire la dépendance du secteur du PV à l'égard des ressources classiques en silicium.

Avec l'aide d'un financement de l'UE, le consortium a exploré les options prometteuses du silicium à haute pureté par la réduction carbothermique directe du quartz. Avec l'aide des partenaires de grands instituts et industries européens disposant de l'expertise nécessaire sur le quartz ultra-haute pureté, SISI a démontré une voie carbothermique directe intégrale pour extraire le silicium solaire. Elle y est parvenue à l'échelle intermédiaire, mais ceci pourrait tout autant s'appliquer à l'industrialisation globale.

Pour exploiter et commercialiser les connaissances développées, les partenaires de SISI ont créé une société baptisée SOLSILC Development Company (SDC). Ils ont également élaboré un accord sur les droits de propriété intellectuelle (DPI) afin de définir la façon dont cette exploitation devait se produire.

Après avoir évalué les partenaires potentiels, SDC a accordé une licence à une société d'investissement et signé un contrat à long terme de recherche et développement pour revaloriser le concept SOLSILC.

De plus, des plans ont été définis pour le développement et la réalisation d'une installation pilote. Plusieurs sociétés ont demandé des devis concernant ce silicium solaire innovant. Les autres acteurs du marché ont exprimé leur intérêt pour un approvisionnement en produits intermédiaires. En outre, les partenaires se sont appliqués à faire avancer le cas scientifique en mettant à disposition du public des informations scientifiques pertinentes.

La technologie et le concept développés par SISI aideront à assurer la durabilité et la compétitivité futures du secteur européen des PV.

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