L’Ines est très présente dans ce dispositif. La plateforme Recherche & Innovation animée par le CEA réunit aussi des laboratoires de l’Université Savoie Mont Blanc et travaille en lien étroit avec les industriels. Ses activités recouvrent l’ensemble de la chaîne de valeur, des matériaux et des composants aux applications : les technologies solaires, l’électricité, la mobilité solaire et les bâtiments à haute efficacité énergétique. Elle est au cœur d’un réseau français et international. Des matériaux jusqu’aux applications, les chercheurs entendent relever un double défi : baisser les coûts de production tout en améliorant le rendement et la durée de vie des technologies. Les principaux axes de recherches s’articulent autour des procédés de purification et de cristallisation du silicium, des cellules innovantes à base de silicium et de matériaux organiques, de nouvelles techniques d’encapsulation des modules et des composants et systèmes pour la sécurité, le diagnostic et la gestion des centrales.

Les équipes des laboratoires hétérojonction et modules du CEA à l’INES ont réalisé un module 60 cellules d’une puissance record de 324 Watts. Une performance qui a pu être réalisée suite à plusieurs améliorations apportées aux cellules silicium à hétérojonction, et sur le module. L’augmentation du courant et l’amélioration du rendement des cellules hétérojonction du LABFAB INES atteignant 21.8%, permettent d’augmenter la puissance. Enfin un tri secondaire des cellules a permis de sélectionner les plus performantes. De plus, ce module dispose d’un nouveau verre antireflet permettant un gain de courant de 1.56% et d’un encapsulant transparent dans les courtes longueurs d’onde. L’ensemble de ces optimisations permet de réduire les pertes d’intégration des cellules en module et in fine de générer des gains optiques. Un prochain module de 72 cellules d’un rendement supérieur à 22%, a été programmé au cours de cet automne 2017.  

Se défier des idées reçues

Pour filer la métaphore musicale, avec Etienne Wurtz, à la baguette de cet orchestre des symphonies des compétences, Bruno Peuportier, au titre d’Armines, occuperait plutôt le rôle essentiel du musicologue, attentif à vérifier la justesse des instruments. Il combat les idées reçues ou les solutions de facilité : «  Nous contribuons, dit-il, à l’aide à la conception pour quatre maisons. Notre rôle, c’est d’analyser le cycle de vie des maisons en préparation de la future réglementation. Brièvement, disons que pour être à énergie zéro ou pour produire de l’énergie, une maison devait avoir une surface photovoltaïque importante. Certes, il faut investir davantage au début mais sur le cycle de vie de la maison on économise de l’électricité. En ce qui concerne l’énergie, on récupère dans la durée. »

Comepos, par le retour d’expérience des constructeurs, peut tordre le cou à certaines idées reçues et infléchir certaines options technologiques qui se sont révélées décevantes, comme la récupération de chaleur des eaux grises. « Les prix des modules photovoltaïques diminuent beaucoup et la récupération de chaleur sur les eaux grises devient moins intéressante, commente Bruno Peuportier. Le problème, c’est que la future réglementation limite le champ du photovoltaïque à cause du coût en CO2 dans la fabrication de ce produit. Au fond, c’est une démarche antiéconomique. La réglementation ne va pas toujours dans le sens du coût global de la maison. Cette contradiction risque de retarder la transition énergétique. »

Globalement, le projet Comepos, pour Bruno Peuportier, a la vertu de rappeler les acteurs de la transition énergétique aux impératifs du réel : « Dans notre analyse du cycle de vie des maisons Comepos, on peut identifier d’où viennent les impacts des modes constructifs et de l’utilisation du chauffage, des eaux usées et de l’électricité. On comprend mieux leurs effets et on peut comparer le cycle des maisons. Il y a des solutions coûteuses en énergie, comme le béton fibre de bois - qui diminue l’inertie du béton - ou le triple vitrage qu’il faut déconseiller – à l’exception des façades nord – en raison de ses apports solaires réduits. Cela est tout à fait valable en Suède mais pas sous nos latitudes. A l’examen de nos analyses, de nos constats, on peut optimiser les garanties de performance de la maison. » Déjà, une startup installée à Bordeaux – Kocliko – a développé, dans cette perspective, un module supplémentaire, Amapola, pour permettre ces simulations. Le pragmatisme, pour Bruno Peuportier, doit sous-tendre toutes les initiatives techniques : « Nos travaux et ces simulations ont pour but de trouver les techniques les moins coûteuses. Il ne sert à rien de payer un matériau 25 % plus cher parce que c’est nouveau. Il y a des aspects de l’innovation tout à fait intéressants mais il faut faire la part des choses. Et évaluer leur véritable impact. »

Comepos prophète en son pays

La startup Kocliko est l’illustration même de la porosité entre les laboratoires de la recherche appliquée et les entreprises. Ses trois fondateurs – Renaud Nédélec, Eric Vorger et Fabio Munaretto – sont respectivement issus de l’Ecole Centrale Marseille et de l’école des Mines de Paris. Les deux derniers sont même docteurs en énergétique. Tous trois travaillent sur la simulation numérique des bâtiments et le comportement des usagers. Fabio Munaretto développe aujourd’hui les algorithmes utilisés par Kocliko. Leur démarche, dans la création de l’outil AMAPOLA, salué par les trophées de la ‘Transition Numérique du Bâtiment’, est proche de celle de Comepos. « Par leur caractère approximatif, figé et incertain, les scénarios du comportement des occupants, s’avèrent insuffisants pour représenter correctement la réalité, expliquent-ils. Afin de simuler la diversité des manières d’habiter, ‘Amapola’ se propose de ‘donner vie’ aux occupants. » Cette extension du domaine d’expérimentation originel de Comepos montre combien l’économie du logement est tributaire des recherches qu’on lui consacre.

Aurélie Tricoire, sociologue du CSTB sur les maisons Comepos pendant ces deux dernières années, éclaire l’enjeu humain de l’expérience à laquelle les constructeurs et les habitants sont étroitement liés : « On en est à une phase de pré-enquête. C’était le sens de notre démarche : aller à la rencontre des gens pour élaborer les questions qu’il faudra retenir dans cette enquête. J’ai davantage travaillé avec les professionnels qu’avec les occupants au cours de cette période. Il fallait partir du terrain pour élaborer une méthode. »