Pré-laminateur industriel : l’ines et mondragon révolutionnent l’intégration photovoltaïque sur mesure

Un nouvel outil pour produire le cœur des modules solaires

L’Institut National de l’Énergie Solaire (INES) et l’équipementier basque Mondragon Assembly viennent de dévoiler un pré-laminateur industriel conçu pour intégrer la production photovoltaïque dans des produits non standardisés. Destiné à des applications aussi variées que la mobilité électrique, les façades de bâtiments ou les objets connectés, cet équipement permet de fabriquer le « cœur » du module solaire — un sous-ensemble encapsulé, stable et prêt à être inséré dans d’autres chaînes de production.

L’innovation réside dans la capacité à produire un composant intermédiaire, appelé pré-laminé, qui assemble les cellules photovoltaïques de manière fiable et reproductible. Ce pré-laminé peut ensuite être intégré par un autre industriel dans son propre produit final, via des procédés classiques de lamination plane, mais aussi par lamination 3D, moulage ou surmoulage. Cette flexibilité ouvre la voie à une démocratisation de l’énergie solaire dans des secteurs où l’intégration était jusqu’ici complexe et coûteuse.

Un procédé rapide, sans défaut visuel et hautement contrôlé

Le processus de fabrication des pré-laminés repose sur l’encapsulation des cellules dans des polymères thermoplastiques ou thermodurcissables. Selon le CEA, partenaire majeur de l’INES, la cadence de production peut atteindre un panneau standard en moins d’une minute. Une performance rendue possible par une interface numérique qui régule en temps réel la température, la vitesse et la pression appliquées lors de la lamination. Résultat : l’absence quasi totale de défauts visuels tels que bulles ou microfissures, validée par des tests systématiques de photoluminescence.

Cette étape de contrôle qualité est cruciale pour garantir la conformité du pré-laminé avant son intégration dans un produit final. Les données collectées permettent également d’optimiser en continu les paramètres de production, renforçant la reproductibilité et la fiabilité du procédé. Pour les industriels, cela signifie une réduction significative des rebuts et une meilleure maîtrise des coûts.

Les polymères thermoplastiques au cœur de l’innovation

L’utilisation de polymères thermoplastiques offre un avantage supplémentaire : la possibilité de retravailler les pré-laminés après leur fabrication initiale. Contrairement aux thermodurcissables, les thermoplastiques peuvent être chauffés à nouveau pour modifier la forme ou la structure du composant, sans perte de leurs caractéristiques physiques. Cette propriété est particulièrement précieuse pour les produits destinés à des environnements exigeants ou à des cycles de vie longs, comme les panneaux de façade ou les systèmes solaires embarqués dans des véhicules.

De plus, des matériaux additionnels peuvent être intégrés lors de l’encapsulation pour répondre à des besoins spécifiques : amélioration de la gestion thermique, facilitation du stockage et de la logistique, ou encore optimisation du recyclage en fin de vie. Cette approche modulaire permet de concevoir des solutions photovoltaïques sur mesure tout en maintenant des standards industriels élevés.

Le projet SEAMLESS-PV : une montée en maturité technologique rapide

Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du projet européen SEAMLESS-PV, lancé en 2023 sous la coordination du centre technologique espagnol Tecnalia. L’INES participe activement via sa filiale ITE INES-Technologies. Le projet couvre l’ensemble de la chaîne de valeur : conception de la machine par Mondragon Assembly, développement du procédé en deux étapes, sélection des matériaux, et réalisation de 60 m² de panneaux destinés à une intégration en façade sur le bâtiment expérimental FACT, situé au Bourget-du-Lac.

Comme le souligne le CEA dans une publication récente : Les travaux réalisés dans le cadre du projet couvrent la conception de la machine, la réalisation par Mondragon Assembly mais aussi le développement du procédé en deux étapes, la sélection de matériaux et la réalisation de 60 m² de panneaux destinés à une intégration en façade de bâtiment, sur le bâtiment expérimental FACT installé à l’INES au Bourget du Lac. C’est donc pour le CEA un projet complet avec une montée en TRL sur quatre ans ce qui est plutôt rapide !

Cette montée en niveau de maturité technologique (TRL) en seulement quatre ans illustre la dynamique d’innovation ouverte qui caractérise le secteur photovoltaïque européen. Le bâtiment FACT, vitrine technologique de l’INES, servira de démonstrateur grandeur nature pour valider la durabilité et les performances des panneaux intégrés en conditions réelles.

Des applications concrètes pour la mobilité électrique et le bâtiment

Au-delà des façades, le pré-laminateur de l’INES et Mondragon Assembly vise des secteurs à fort potentiel. Dans la mobilité électrique, l’intégration de cellules photovoltaïques sur des surfaces non planes — toits de véhicules, capots ou panneaux latéraux — devient envisageable sans surcoût prohibitif. Les véhicules utilitaires légers, les camping-cars ou encore les flottes de livraison urbaine pourraient ainsi bénéficier d’une recharge solaire embarquée.

Dans le bâtiment, le photovoltaïque intégré (BIPV) reste un marché en croissance mais freiné par la complexité d’assemblage et les coûts de personnalisation. En proposant un pré-laminé standardisé mais adaptable, cette innovation pourrait lever ces barrières. Les architectes et bureaux d’études disposeraient d’un composant fiable à intégrer dans des éléments de façade, des brise-soleil ou des garde-corps, sans avoir à maîtriser l’ensemble de la fabrication des modules solaires.

Une collaboration franco-espagnole au service de l’industrie solaire

Le partenariat entre l’INES (basé au Bourget-du-Lac, Savoie) et Mondragon Assembly (siège au Pays basque espagnol) illustre la complémentarité entre recherche académique et industrie. Mondragon Assembly apporte son expertise dans la conception d’équipements de production photovoltaïque de haute précision, tandis que l’INES fournit la connaissance des matériaux et des procédés d’encapsulation.

Cette synergie s’inscrit dans la feuille de route de la filière solaire européenne, qui vise à renforcer la souveraineté industrielle du continent face à la concurrence asiatique. En proposant des outils capables de fabriquer des composants photovoltaïques sur mesure, ce pré-laminateur répond à un besoin croissant de diversification des applications, au-delà des traditionnels panneaux de toiture.

Quelles perspectives pour le pré-laminateur industriel ?

Si les premiers résultats sont prometteurs, l’industrialisation à grande échelle reste à consolider. Le projet SEAMLESS-PV court jusqu’en 2027, avec des démonstrateurs supplémentaires prévus dans différents climats européens. L’objectif est de valider la robustesse des pré-laminés sur plusieurs années, dans des conditions d’usage variées.

À terme, ce type de technologie pourrait aussi intéresser d’autres secteurs : l’électronique grand public (coques de téléphones solaires), le mobilier urbain (abris de bus, bornes d’information) ou encore l’agrivoltaïsme (serres photovoltaïques). La modularité du procédé permet d’envisager des volumes de production modestes mais très diversifiés, un modèle économique qui diffère radicalement des gigafactories de panneaux standards.

Pour les entreprises souhaitant se positionner sur le marché du photovoltaïque intégré, la question centrale n’est plus comment fabriquer un panneau solaire mais comment intégrer un composant solaire fiable dans mon produit. Le pré-laminateur de l’INES et Mondragon Assembly apporte une réponse concrète à cette transition industrielle.

Aurélien CHAPUIS

Aurélien Chapuis est diplômé du Master Management et Gestion de l’Énergie de l’ESCP Business School. Expert en stratégie photovoltaïque et business developer pour PV Solaire Énergie depuis 2019, il accompagne les professionnels du secteur dans leur croissance et vulgarise les enjeux de la transition énergétique pour le grand public.

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