Huit grandes étapes sont nécessaires pour fabriquer un panneau photovoltaïque. La sixième consiste à graver la matière première - le silicium, constitué en wafers ou plaquettes - pour la rendre apte à capter et transmettre l'énergie solaire. Cette étape exige d'importantes quantités de produits chimiques pour graver, puis d'eau pour rincer les plaquettes. Depuis 2009, l'entreprise irlandaise Nines Photovoltaics travaille à la création d'une machine capable de graver « à sec », grâce à un gaz appelé difluor. Exit alors l'étape du rinçage. En 2023, une première machine industrielle a été créée. La jeune pousse souhaite maintenant démarcher des industriels européens afin de valider sa technologie.
Gravure et rinçage
« Les procédés de gravure classiquement utilisés sont lents. Les plaquettes sont immergées complètement dans les bains, ce qui demande des installations d'une taille conséquente (une vingtaine de mètres) », explique Laurent Clochard, directeur des opérations chez Nines Photovoltaics. Il pointe en comparaison l'emprise réduite de sa solution - de 3 à 4 mètres de long -, dans laquelle les plaquettes défilent rapidement par section, l'isolation avec l'extérieur se faisant grâce à des rideaux d'azote.
Dans les années à venir, l'Europe souhaite qu'entre 30 et 40 % des panneaux photovoltaïques utilisés sur le Vieux Continent y soient aussi produits. « Pour y arriver et être compétitifs face à la concurrence internationale, des gigafactories devront être créées. Elles auront une consommation d'eau très importante, affectant sérieusement les ressources locales » , souligne Laurent Clochard.
Cette demande en eau ne fera que s'accentuer avec la présence de plus en plus importante sur le marché de cellules photovoltaïques dites Topcon. Cette nouvelle technologie offre certes une meilleure efficacité des cellules grâce à la pose d'une couche spéciale sur le silicium, mais elle requiert trois rinçages par plaque, contre deux pour les technologies plus anciennes.
Perspectives d'industrialisation
L'intérêt du difluor
La machine construite utilise du difluor. « C'est un gaz intéressant car il réagit spontanément avec le silicium et n'a pas besoin de plasma pour être actif », indique Laurent Clochard. L'utilisation de plasma impliquerait la construction d'une installation coûteuse sous vide. Le fluor réagit lui à pression atmosphérique.
Pour la commercialisation de sa solution, Laurent Clochard espère un changement dans le paysage industriel européen, qui voit depuis 2009 nombre de producteurs établis fermer leurs portes. « Aujourd'hui, du fait de la concurrence internationale, les prix sont tombés extrêmement bas. Mais nous voyons dans le même temps des entreprises lever des fonds pour opérer sur toute la chaîne de valeur (NDLR : jusqu'alors, chaque étape de production d'un panneau était déléguée à une entreprise particulière sur le territoire européen) », explique Laurent Clochard. L'Alliance européenne de l'industrie solaire lancée en 2022 et le Plan de bataille pour le solaire annoncé par Bruno Le Maire, le 5 avril 2024, sont des initiatives clés pour réussir ce chantier.
