Solaire thermique et photovoltaïque

Contexte

L’énergie solaire est, parmi les ressources énergétiques, la plus abondante et la mieux répartie sur Terre mais elle reste malgré tout sous-exploitée. Les nouveaux concepts de systèmes solaires (à concentration, multi-énergies et multi-fonctions) permettent d’optimiser le potentiel de captation tout en s’adaptant aux nouvelles contraintes (en milieu urbain, bâtiments solaires, production décentralisée).
Le groupe Solaire mène des recherches sur de nouveaux composants adaptés aux spécificités des environnements et aux fonctions évolutives pour une production énergétique instantanée contrôlée.

Objectifs

Analyser les mécanismes de photoconversion et leur dépendance thermique dans les cellules photovoltaïques existantes ou nouveaux concepts à haut rendement.
Etudier l’impact des conditions de fonctionnement des composants photovoltaïques sur leur performances électriques et leur tenue dans le temps.
Contrôler la dissipation d’énergie dans les systèmes solaires par les différents modes de transfert de chaleur
Développer de nouveaux concepts de composants ou systèmes producteurs d’énergie électrique/thermique
Optimiser le couplage des composants et la gestion énergétique des systèmes solaires combinés, intégrés ou décentralisés

Compétences scientifiques

L’étude des systèmes solaires intégrés au bâtiment ou décentralisés s’appuie sur une approche multi-physique et multi-échelle et aborde la captation, la conversion et la distribution/dissipation séparément ou couplé expérimentalement et numériquement :

Développement d’outils numériques et de dispositifs expérimentaux pour la compréhension des mécanismes physiques liés à la conversion photovoltaïque ou thermique de l’énergie solaire
Analyse physique détaillée du comportement thermique et électrique de cellules photovoltaïques sous éclairement standard ou concentré
Connaissance des mécanismes d’interaction dynamique et thermique au sein de composants ventilés semi-ouverts ou fermés (type enveloppes solaires, capteurs à air)
Monitoring de composants et caractérisation des climats et conditions environnantes de fonctionnement
Modèles adaptés pour la simulation des systèmes et des bâtiments solaires Traitement de base de données suivant une représentation relationnelle classique
Méthodes de caractérisation des performances énergétiques et environnementales (urbaines, extrêmes, …) des systèmes solaires

Quelques collaborations internationales

University of New South Wales (Australie), DIPTEM – Université de Gênes (Italie), Université de Sherbrooke (Canada), Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT - Canada), Université de Concordia (Canada), City-U University (Hong-Kong), Fraunhofer ISE de Freiburg (Allemagne), Intitut fur Solar Technik SPF (Suisse)

Quelques collaborations nationales

Fédération Solaire CNRS Fédésol, PROMES (Perpignan), Institut des Nanotechnologies de Lyon, LOCIE (Chambéry), LISTIC (Lyon), , ENS (Lyon), GRESPI (Reims),…