Du fait de la forte variabilité des surfaces disponibles sur les voitures et de l'ensoleillement selon les régions du monde, le gain potentiel attendu par l'intégration du photovoltaïque au véhicule est estimé entre 1000 et 7000 km en plus par an. Intégrer des modules photovoltaïques à l'automobile comporte toutefois des défis importants en termes de : fabrication, performances, esthétique, captage d'énergie, durabilité et cycle de vie.
Les équipes du CEA-Liten basées à l'INES ont conçu et réalisé des modules solaires rigides et courbés, sans verre pour être intégrés sur une C-Zen Electric (véhicule produit par la société Courb). Les panneaux intégrés directement à la carrosserie ont montré toutes leurs capacités à surpasser des solutions actuelles en termes de performance et d'esthétique. La solution proposée utilise des cellules silicium découpées afin de maximiser l'utilisation de l'espace disponible. La surface utile de 1,7m² de forme non rectangle a ainsi pu accueillir 1,3 m² de cellules actives pour une puissance totale de 206 Wc. Le système électrique a été optimisé pour permettre d'alimenter aussi bien la batterie Li-ion de 12 kWh que le moteur électrique de 15 kW du véhicule.
Pour un véhicule comme la C-Zen de Courb qui consomme 100 Wh/km, le gain moyen du solaire est estimé à plus de 4 km par jour par simulation, avec une forte variabilité entre l'été (> 10 km par jour) et l'hiver (< 2 en hiver). Les premières mesures pendant une semaine en août confirment ces estimations.
La poursuite de l'expérimentation de la production solaire de cette voiture-démonstrateur en conditions opérationnelles sera riche d'information pour analyser la pertinence de l'intégration du solaire sur un véhicule.
Ce projet est le fruit d'une collaboration avec Technopolys centre de formation automobile et l'association EM-Project .
Ces activités ont été réalisés par le CEA dans le cadre d'INES.2S. INES.2S est un institut de transition énergétique porté par le CEA qui réunit, outre le CEA, 4 industriels, la plateforme de formation PFE et l'Université Savoie Mont-Blanc. Ces travaux ont bénéficié d'une aide de l'Etat au titre du programme d'Investissements d'avenir portant la référence (ANR-10-IEED-0014-01).
Photos du démonstrateur de voiture solaire du CEA