Innovation technologique Liliane Bettencourt (2021-2022) - Daniel Lincot

Daniel LincotInnovation technologique Liliane Bettencourt (chaire annuelle 2021-2022)Collège de FranceAnnée 2021-2022Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétiqueL'énergie solaire : analyse de la ressource et de ses transformationsLes technologies couches minces (aSi, CdTe, CIGS, GaAs)Les technologies couches minces se distinguent par la capacité des matériaux à absorber la lumière solaire sur des épaisseurs très faibles, de l'ordre de quelques microns ou moins, au lieu de plus d'une centaine ou plus pour le silicium. Cela résulte d'une différence dans la structure électronique des matériaux, permettant une absorption respectivement directe ou indirecte des photons. La conséquence est un changement fondamental dans le mode de préparation, passant d'un procédé de découpe pour le silicium à des procédés de revêtement pour les couches minces, qui peut se faire sous vide, sous atmosphère ou en solution, et conduire à une amélioration très importante en matière de coût de fabrication et de capacité de production.Nous présenterons dans ce cours les filières couches minces qui ont atteint la maturité industrielle et commerciale (aSi, CdTe, CIGS), en nous attachant à montrer les évolutions spectaculaires dans la physico-chimie des matériaux et des procédés qui leur ont permis de s'imposer, ainsi que les développements les plus récents en matière de recherche et d'applications, en particulier la quête du photovoltaïque ultraléger, flexible et à très haut rendement.

Daniel LincotInnovation technologique Liliane Bettencourt (chaire annuelle 2021-2022)Collège de FranceAnnée 2021-2022Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétiqueL'énergie solaire : analyse de la ressource et de ses transformationsLes technologies couches minces (aSi, CdTe, CIGS, GaAs)Les technologies couches minces se distinguent par la capacité des matériaux à absorber la lumière solaire sur des épaisseurs très faibles, de l'ordre de quelques microns ou moins, au lieu de plus d'une centaine ou plus pour le silicium. Cela résulte d'une différence dans la structure électronique des matériaux, permettant une absorption respectivement directe ou indirecte des photons. La conséquence est un changement fondamental dans le mode de préparation, passant d'un procédé de découpe pour le silicium à des procédés de revêtement pour les couches minces, qui peut se faire sous vide, sous atmosphère ou en solution, et conduire à une amélioration très importante en matière de coût de fabrication et de capacité de production.Nous présenterons dans ce cours les filières couches minces qui ont atteint la maturité industrielle et commerciale (aSi, CdTe, CIGS), en nous attachant à montrer les évolutions spectaculaires dans la physico-chimie des matériaux et des procédés qui leur ont permis de s'imposer, ainsi que les développements les plus récents en matière de recherche et d'applications, en particulier la quête du photovoltaïque ultraléger, flexible et à très haut rendement.

Daniel LincotInnovation technologique Liliane Bettencourt (chaire annuelle 2021-2022)Collège de FranceAnnée 2021-2022Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétiqueL'énergie solaire : analyse de la ressource et de ses transformationsLes technologies couches minces (aSi, CdTe, CIGS, GaAs)Les technologies couches minces se distinguent par la capacité des matériaux à absorber la lumière solaire sur des épaisseurs très faibles, de l'ordre de quelques microns ou moins, au lieu de plus d'une centaine ou plus pour le silicium. Cela résulte d'une différence dans la structure électronique des matériaux, permettant une absorption respectivement directe ou indirecte des photons. La conséquence est un changement fondamental dans le mode de préparation, passant d'un procédé de découpe pour le silicium à des procédés de revêtement pour les couches minces, qui peut se faire sous vide, sous atmosphère ou en solution, et conduire à une amélioration très importante en matière de coût de fabrication et de capacité de production.Nous présenterons dans ce cours les filières couches minces qui ont atteint la maturité industrielle et commerciale (aSi, CdTe, CIGS), en nous attachant à montrer les évolutions spectaculaires dans la physico-chimie des matériaux et des procédés qui leur ont permis de s'imposer, ainsi que les développements les plus récents en matière de recherche et d'applications, en particulier la quête du photovoltaïque ultraléger, flexible et à très haut rendement.

Daniel LincotInnovation technologique Liliane Bettencourt (chaire annuelle 2021-2022)Collège de FranceAnnée 2021-2022Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétiqueL'énergie solaire : analyse de la ressource et de ses transformationsLes technologies couches minces (aSi, CdTe, CIGS, GaAs)Les technologies couches minces se distinguent par la capacité des matériaux à absorber la lumière solaire sur des épaisseurs très faibles, de l'ordre de quelques microns ou moins, au lieu de plus d'une centaine ou plus pour le silicium. Cela résulte d'une différence dans la structure électronique des matériaux, permettant une absorption respectivement directe ou indirecte des photons. La conséquence est un changement fondamental dans le mode de préparation, passant d'un procédé de découpe pour le silicium à des procédés de revêtement pour les couches minces, qui peut se faire sous vide, sous atmosphère ou en solution, et conduire à une amélioration très importante en matière de coût de fabrication et de capacité de production.Nous présenterons dans ce cours les filières couches minces qui ont atteint la maturité industrielle et commerciale (aSi, CdTe, CIGS), en nous attachant à montrer les évolutions spectaculaires dans la physico-chimie des matériaux et des procédés qui leur ont permis de s'imposer, ainsi que les développements les plus récents en matière de recherche et d'applications, en particulier la quête du photovoltaïque ultraléger, flexible et à très haut rendement.

Daniel LincotInnovation technologique Liliane Bettencourt (chaire annuelle 2021-2022)Collège de FranceAnnée 2021-2022Énergie solaire photovoltaïque et transition énergétiqueL'énergie solaire : analyse de la ressource et de ses transformationsDe la découverte de l'effet photovoltaïque par Edmond Becquerel, en 1839, au déploiement du photovoltaïque terrestre au début du XXIe siècle, se sont succédé des événements marquants dont nous analyserons l'historique et les acteurs dans le contexte de l'époque. Deux périodes seront distinguées, celle de l'incubation, durant près d'un siècle jusqu'à la découverte des cellules au silicium en 1941, puis celle du développement du photovoltaïque moderne issu de la conquête spatiale s'appuyant sur les avancées scientifiques fondamentales, la découverte continue de nouveaux matériaux et procédés, et enfin l'essor des applications terrestres. Le rôle de la recherche et de l'industrie française sera souligné.