Une technologie solaire d’avenir à fort potentiel d’intégration industrielle au Maroc

Le grand avantage de cette technologie est que l´on utilise seulement 0,1 % de la quantité de semi-conducteur, utilisé dans un module cristallin conventionnel grâce à une concentration optique obtenue par un système de miroirs paraboliques ou de lentilles de Fresnel.
Comme les conditions d´accès à la production de poly-silicium ou autres semi-conducteurs et la production de cellules pour application photovoltaïque sont très difficiles, il est primordial de s´orienter vers des technologies pouvant permettre une intégration industrielle au Maroc très élevée.
Les obstacles pour intégrer la technologie CPV sont raisonnablement faibles en raison du fait que la plupart des matériaux et procédés de fabrication sont accessibles et assez standards.
Le Maroc réunit des conditions tout à fait favorables à l’installation de la technologie photovoltaïque à concentration.
En effet, le rayonnement normal direct important fait du royaume un emplacement idéal pour la production d’énergie en utilisant des technologies photovoltaïques à concentration.
L’environnement industriel marocain est également propice à la mise en place d’unités de production et de montage du CPV.
À moyen terme, des taux d´intégration industrielle de plus de 80 % pourront être obtenus.

Types de systèmes à concentration :

Il existe deux catégories de systèmes à concentration : basse et haute concentration. Cette dernière a pour but de réduire au maximum la surface des cellules en augmentant la concentration, ils se distinguent des cellules conventionnelles par l’utilisation de « Trackers » qui permettent de suivre la position du soleil afin de capter le rayonnement normal direct.
Comme dans un module solaire photovoltaïque le composant le plus cher est de loin la cellule photovoltaïque. En intercalant un dispositif concentrateur entre le soleil et la cellule, on peut utiliser des cellules beaucoup plus petites (III-V).
La concentration est obtenue par un système de miroirs paraboliques ou de lentilles de Fresnel, semblables à ceux des phares d’automobiles. Le rapport de concentration peut atteindre x1000.

Intégration industrielle des systèmes à concentration:

L’industrie CPV est dominée aujourd’hui par trois sociétés qui couvrent 95% du marché. Elles viennent surtout du secteur de l´aérospatial, mais s’étendent maintenant dans des applications terrestres.
Toutefois, le marché a connu un certain nombre de nouveaux entrants qui essayent de briser l´oligopole existant.
Ces derniers devront démontrer qu’ils apportent des améliorations significatives par rapport aux autres technologies PV établies.
Le CPV offre au Maroc un potentiel d´intégration industrielle très élevé à court terme et permettra une synergie avec les technologies à concentration solaire thermodynamique – héliostats par exemple: structure métallique, mât, moteur et régulation qui pourraient également être déployés au Royaume. Les héliostats sont les structures métalliques qui portent les miroirs utilisés pour réfléchir et concentrer les rayons du soleil sur un récepteur dans les tours solaires. Cette technologie sera probablement installée au niveau de la troisième tranche de la centrale thermodynamique NOOR III à Ouarzazate.
Ces synergies, par rapport aux composants, permettront une économie d´échelle et offriront aux industriels Marocains un marché prometteur.
Malgré une baisse importante du prix du silicium et un déploiement gigantesque de modules photovoltaïques cristallins conventionnels, le CPV devra connaitre une évolution majeure dans les années à venir.
Ceci permettra une réduction des coûts des composants.
Ajouté à cela, le fait que les cellules multi-jonctions atteignent une efficience en laboratoire encore plus élevée qui pourra être transposée sur les modules commerciaux.
Une analyse de la chaine de valeur du CPV démontre qu´un taux d´intégration de 40% à court terme et plus de 80 % à moyen terme sont possibles au Maroc.

Le développement de la technologie au Maroc:

Aujourd’hui plusieurs installations pilotes de test ou de recherche ont été installées au Maroc.
La première a été mise en place à l’Université Al Akhawayn à Ifrane, dans le cadre du projet «Nacir» de coopération entre les pays de l’Union européenne et ceux du bassin méditerranéen.
L’Université Al Akhawayn a bénéficié d’une installation de 3 modules à concentration photovoltaïque d’une puissance nominale 30 kWc et a mené ce projet avec différents partenaires comme l’ONEE, l’Université polytechnique de Madrid, Fraunhofer Institut fuer Solare Energiesysteme à Fribourg et l’Institut des systèmes photovoltaïques de concentration ainsi que les deux entreprises Européennes, Concentrix et Isofotón.
D’autres installations de plus petites capacités ont suivi comme celles sur la toiture de Ministère de l’Energies, des Mines, de l’Eau et de l’Environnement et à L’École Normale Supérieure de l’Université Mohammed V Agdal à Rabat.
L’Institut de Recherche en Energies Solaires et Energies Nouvelles (IRESEN) soutient financièrement un projet de recherche ambitieux pour le développement d’un système photovoltaïque à concentration à faible coûts au Maroc.
Il implique en consortium l’université Internationale de Rabat (UIR), l’Université Sidi Mohammed Ben Abdallah et les entreprises AIC Metallurgie du groupe Delta holding et MAGPOWER.
Lors de la dernière session plénière solennelle de l’Académie Hassan II des Sciences et Technique «Sources d’énergies renouvelables et transition énergétique : faits, défis et opportunités pour le Maroc» organisée le 19.
Février 2014 à Rabat, plusieurs experts au niveau national et international ont recommandé aux chercheurs et industriels Marocains de se positionner justement sur des technologies innovantes à fort potentiel de réduction des coûts et qui offrent encore une opportunité de développement technologique et industriel tels que le photovoltaïque couche mince et le CPV.