Module 1.1 : Structure et physique du SoleilCopyCopy

Module 1.2 : Rayonnement électromagnétique solaireCopyCopy

Module 1.3 : Géométrie et astronomie solaireCopyCopy

Module 1.4 : Interaction atmosphère-rayonnementCopyCopy

Livrable attendu : Calcul du spectre solaire terrestre pour une localisation donnée en utilisant un modèle atmosphérique simplifiéCopyCopy

Module 2.1 : Mesure du rayonnement solaireCopyCopy

Module 2.2 : Bases de données et modèles de ressource solaireCopyCopy

Module 2.3 : Statistiques du rayonnement solaireCopyCopy

Module 2.4 : Modèles de transfert radiatifCopyCopy

Livrable attendu : Analyse statistique d’une série temporelle de données de rayonnement et modélisation de la ressource solaire pour un site spécifiqueCopyCopy

Module 3.1 : Optique géométrique et ondulatoireCopyCopy

Module 3.2 : Interaction lumière-matière semi-conductriceCopyCopy

Module 3.3 : Techniques de piégeage de la lumière (Light Trapping)CopyCopy

Module 3.4 : Antireflet et couches optiquesCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’une structure antireflet multicouche et simulation du piégeage de lumière dans une cellule siliciumCopyCopy

Module 4.1 : Thermodynamique de la conversion photovoltaïqueCopyCopy

Module 4.2 : Concepts de dépassement de la limite simple gapCopyCopy

Module 4.3 : Optique non-conventionnelleCopyCopy

Module 4.4 : Bilan énergétique et températureCopyCopy

Livrable attendu : Calcul du rendement théorique maximal pour différents gaps et analyse des pertes dans une cellule réelleCopyCopy

Module 5.1 : Spectroradiométrie et calibrationCopyCopy

Module 5.2 : Techniques de caractérisation avancéesCopyCopy

Module 5.3 : Mesure de la réponse spectraleCopyCopy

Module 5.4 : Normes et standards internationauxCopyCopy

Livrable attendu : Établissement d’un protocole de mesure EQE complet avec analyse d’incertitude pour une technologie cellulaire donnéeCopyCopy

QCM- 1CopyCopy

Module 6.1 : Théorie des bandes d’énergieCopyCopy

Module 6.2 : Statistique des semi-conducteursCopyCopy

Module 6.3 : Semi-conducteurs dopés-CopyCopy

Module 6.4 : Hétérostructures et alliagesCopyCopy

Livrable attendu : Calcul de la structure de bandes simplifiée et des concentrations de porteurs pour différents niveaux de dopage et températuresCopyCopy

Module 7.1 : Mécanismes de diffusion et dériveCopyCopy

Module 7.2 : Mécanismes de diffusion de porteursCopyCopy

Module 7.3 : Génération et recombinaison de porteursCopyCopy

Module 7.4 : Exès de porteurs et phénomènes transitoiresCopyCopy

Livrable attendu : Modélisation du transport des porteurs dans une base de cellule solaire avec calcul des courants de diffusion et dériveCopyCopy

Module 8.1 : Équilibre thermodynamique de la jonction PNCopyCopy

Module 8.2 : Jonction PN hors équilibreCopyCopy

Module 8.3 : Hétérojonctions et contactsCopyCopy

Module 8.4 : Structures avancées de jonctionCopyCopy

Livrable attendu : Calcul complet des caractéristiques J-V d’une jonction PN idéale et analyse des mécanismes de courant limitantsCopyCopy

Module 9.1 : États de surface et piégeageCopyCopy

Module 9.2 : Effet de champ à la surfaceCopyCopy

Module 9.3 : Interfaces métal-semi-conducteur et MOSCopyCopy

Module 9.4 : Passivation avancée et conceptsCopyCopy

Livrable attendu : Analyse comparative des mécanismes de passivation de surface pour différentes technologies de cellules et optimisation de la vitesse de recombinaison de surfaceCopyCopy

Module 10.1 : Perovskites et matériaux hybridesCopyCopy

Module 10.2 : Semi-conducteurs organiquesCopyCopy

Module 10.3 : Matériaux 2D et émergentsCopyCopy

Module 10.4 : Concepts avancés de transportCopyCopy

Livrable attendu : Évaluation critique des propriétés de transport et de recombinaison dans les matériaux émergents (perovskites, organiques) vs silicium cristallinCopyCopy

QCM-2CopyCopy

Module 11.1 : Métallurgie du silicium de grade solaireCopyCopy

Module 11.2 : Croissance monocristalline Czochralski (CZ)CopyCopy

Module 11.3 : Croissance multicristalline (mc-Si)CopyCopy

Module 11.4 : Découpe et préparation des wafersCopyCopy

Livrable attendu : Analyse des défauts cristallins et de leur impact sur la durée de vie des minoritaires dans différents types de substrats siliciumCopyCopy

Module 12.1 : Texturation chimique des surfacesCopyCopy

Module 12.2 : Nettoyage et préparation de surfaceCopyCopy

Module 12.3 : Diffusion de dopantsCopyCopy

Module 12.4 : Contrôle et caractérisation de la diffusionCopyCopy

Livrable attendu : Optimisation d’un procédé de diffusion pour obtenir un profil de dopage optimal avec Rs cible et profondeur de jonction contrôléeCopyCopy

Module 13.1 : Oxydation et passivation thermiqueCopyCopy

Module 13.2 : Techniques de passivation avancéesCopyCopy

Module 13.3 : Métallisation par écran (Screen Printing)CopyCopy

Module 13.4 : Métallisation avancée et alternativesCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’une stack de passivation et de métallisation pour minimiser les pertes de recombinaison et de résistance sérieCopyCopy

Module 14.1 : Cellules PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)CopyCopy

Module 14.2 : Cellules TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)CopyCopy

Module 14.3 : Cellules HJT (Hétérojonction)CopyCopy

Module 14.4 : Cellules Back Contact (IBC, MWT)CopyCopy

Livrable attendu : Comparaison technico-économique des différentes architectures de cellules avancées et roadmap technologiqueCopyCopy

Module 15.1 : Mesures J-V sous éclairementCopyCopy

Module 15.2 : Techniques de caractérisation avancéesCopyCopy

Module 15.3 : Analyse des pertes et limitesCopyCopy

Module 15.4 : Stabilité et vieillissementCopyCopy

Livrable attendu : Analyse complète des pertes d’une cellule commerciale et proposition de leviers d’amélioration avec estimation des gains potentielsCopyCopy

QCM- 3CopyCopy

Module 16.1 : Propriétés du CdTe et structure de bandeCopyCopy

Module 16.2 : Procédés de dépôt du CdTeCopyCopy

Module 16.3 : Traitements post-dépôt et contactsCopyCopy

Module 16.4 : Performance et industrialisationCopyCopy

Livrable attendu : Analyse des mécanismes de recombinaison dans les cellules CdTe et optimisation de l’épaisseur d’absorbeurCopyCopy

Module 17.1 : Silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H)CopyCopy

Module 17.2 : Silicium microcristallin (μc-Si:H, nc-Si:H)CopyCopy

Module 17.3 : Procédés de dépôt PECVDCopyCopy

Module 17.4 : Cellules tandem et multi-jonctionsCopyCopy

Livrable attendu : Simulation d’une cellule tandem a-Si:H/μc-Si:H avec optimisation des épaisseurs pour l’appariement des courantsCopyCopy

Module 18.1 : Chimie et cristallographie des perovskitesCopyCopy

Module 18.2 : Procédés de fabricationCopyCopy

Module 18.3 : Physique des dispositifs et performanceCopyCopy

Module 18.4 : Stabilité et matériaux sans plombCopyCopy

Livrable attendu : Analyse des mécanismes de dégradation et proposition d’une stratégie d’encapsulation pour assurer une durée de vie de 25 ansCopyCopy

Module 19.1 : Photovoltaïque organique (OPV)CopyCopy

Module 19.2 : Cellules sensibilisées par colorants (DSSC)CopyCopy

Module 19.3 : Cellules quantiques et nanostructuresCopyCopy

Module 19.4 : Concepts émergents et nouvelles approchesCopyCopy

Livrable attendu : Évaluation comparative des technologies émergentes selon critères de rendement, stabilité, coût et applicabilitéCopyCopy

Module 20.1 : Analyse comparative des technologiesCopyCopy

Module 20.2 : Sélection de matériaux et ingénierieCopyCopy

Module 20.3 : Intégration système et applications spécifiquesCopyCopy

Module 20.4 : Roadmap technologique et prospectiveCopyCopy

Livrable attendu : Matrice de décision multicritère pour la sélection d’une technologie PV selon le contexte d’application (utilité, résidentiel, BIPV, espace)CopyCopy

QCM- 4CopyCopy

Module 21.1 : Modèle à une diodeCopyCopy

Module 21.2 : Modèle à deux diodesCopyCopy

Module 21.3 : Modèles avancés et phénomènes secondairesCopyCopy

Module 21.4 : Extraction de paramètres et fittingCopyCopy

Livrable attendu : Extraction complète des 5 paramètres du modèle à une diode à partir d’une courbe J-V expérimentale et validation du modèleCopyCopy

Module 22.1 : Association de cellules en série et parallèleCopyCopy

Module 22.2 : Modèles électriques de moduleCopyCopy

Module 22.3 : Effets d’ombrage et mismatchCopyCopy

Module 22.4 : Caractérisation et mesures de modulesCopyCopy

Livrable attendu : Simulation d’un module sous ombrage partiel avec analyse des pertes et optimisation du placement des bypass diodesCopyCopy

Module 23.1 : Modèles de translation I-VCopyCopy

Module 23.2 : Modèles de température de celluleCopyCopy

Module 23.3 : Modèles de performance énergétiqueCopyCopy

Module 23.4 : Simulation de production énergétiqueCopyCopy

Livrable attendu : Modèle de performance énergétique pour un module spécifique avec estimation de la production annuelle pour un site donnéCopyCopy

Module 24.1 : Simulation de dispositifs (Device Simulation)CopyCopy

Module 24.2 : Modélisation 2D/3D et effets de bordCopyCopy

Module 24.3 : Modélisation des systèmes PVCopyCopy

Module 24.4 : Optimisation et machine learningCopyCopy

Livrable attendu : Simulation TCAD d’une cellule solaire avec analyse des profils de bandes, concentrations et courants, comparaison avec modèle analytiqueCopyCopy

Module 25.1 : Décomposition des pertes électriquesCopyCopy

Module 25.2 : Analyse des pertes dans les systèmesCopyCopy

Module 25.3 : Méthodes d’optimisationCopyCopy

Module 25.4 : Monitoring et analyse de performanceCopyCopy

Livrable attendu : Analyse complète des pertes d’une installation PV réelle avec proposition d’actions correctives et estimation des gainsCopyCopy

QCM- 5CopyCopy

Module 26.1 : Structure et composants du moduleCopyCopy

Module 26.2 : Conception électrique des modulesCopyCopy

Module 26.3 : Modules sans cadre et intégrationCopyCopy

Module 26.4 : Normes et certification des modulesCopyCopy

Livrable attendu : Conception détaillée d’un module bifacial verre-verre avec calcul des contraintes thermomécaniques et optimisation des interconnecteursCopyCopy

Module 27.1 : Polymères d’encapsulationCopyCopy

Module 27.2 : Propriétés optiques des encapsulantsCopyCopy

Module 27.3 : Adhérence et durabilité mécaniqueCopyCopy

Module 27.4 : Backsheets et substratsCopyCopy

Livrable attendu : Sélection et justification des matériaux d’encapsulation pour un module destiné à un environnement spécifique (désert, tropical, maritime)CopyCopy

Module 28.1 : Mécanismes de dégradation des cellulesCopyCopy

Module 28.2 : Défaillances des encapsulants et interfacesCopyCopy

Module 28.3 : Défaillances électriques et mécaniquesCopyCopy

Module 28.4 : Tests de fiabilité accéléréeCopyCopy

Livrable attendu : Analyse des modes de défaillance potentiels pour un module et définition d’un plan de tests de qualification accéléréeCopyCopy

Module 29.1 : Contraintes thermomécaniques dans les modulesCopyCopy

Module 29.2 : Comportement mécanique sous chargeCopyCopy

Module 29.3 : Conception pour la fiabilité (DfR)CopyCopy

Module 29.4 : Recyclage et fin de vieCopyCopy

Livrable attendu : Simulation thermomécanique d’un module avec analyse des contraintes maximales et proposition d’améliorations structurellesCopyCopy

Module 30.1 : Encapsulation pour cellules tandem et émergentesCopyCopy

Module 30.2 : Modules bifaciaux avancésCopyCopy

Module 30.3 : Modules agrivoltaïques et flottantsCopyCopy

Module 30.4 : Modules de nouvelle générationCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’un module bifacial pour une application agrivoltaïque avec estimation des gains de production et analyse de l’impact sur les culturesCopyCopy

QCM- 5CopyCopy

Module 31.1 : Composants semiconducteurs de puissanceCopyCopy

Module 31.2 : Composants wide bandgap (WBG)CopyCopy

Module 31.3 : Circuits magnétiques et condensateursCopyCopy

Module 31.4 : Refroidissement et thermiqueCopyCopy

Livrable attendu : Sélection et dimensionnement des composants semiconducteurs et passifs pour un convertisseur PV spécifique avec calcul des pertes et du refroidissementCopyCopy

Module 32.1 : Hacheurs (DC-DC converters) fondamentauxCopyCopy

Module 32.2 : Convertisseurs pour le suivi du point de puissance maximale (MPPT)CopyCopy

Module 32.3 : Architectures de conversionCopyCopy

Module 32.4 : Rendement et optimisationCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’un convertisseur Boost pour MPPT avec calcul des composants, estimation du rendement et simulation du fonctionnementCopyCopy

Module 33.1 : Principes de l’onduleurCopyCopy

Module 33.2 : Contrôle et connexion au réseauCopyCopy

Module 33.3 : Qualité de l’onde et harmoniquesCopyCopy

Module 33.4 : Protection et sécuritéCopyCopy

Livrable attendu : Conception du système de contrôle d’un onduleur monophasé avec simulation de la modulation PWM et analyse des harmoniquesCopyCopy

Module 34.1 : Onduleurs multiniveauxCopyCopy

Module 34.2 : Onduleurs sans transformateur (Transformerless)CopyCopy

Module 34.3 : Onduleurs pour stockage et hybridesCopyCopy

Module 34.4 : Tendances et nouvelles architecturesCopyCopy

Livrable attendu : Comparaison des topologies d’onduleurs sans transformateur avec analyse des courants de fuite et proposition d’une solution pour un bâtiment résidentielCopyCopy

Module 35.1 : Algorithmes de MPPT classiquesCopyCopy

Module 35.2 : MPPT avancés et optimisationsCopyCopy

Module 35.3 : Gestion des contraintes du réseauCopyCopy

Module 35.4 : Monitoring et diagnostic de l’onduleurCopyCopy

Livrable attendu : Implémentation d’un algorithme MPPT IncCond avec gestion des conditions d’ombrage partiel et validation par simulationCopyCopy

QCM- 7CopyCopy

Module 41.1 : Actions sur les structuresCopyCopy

Module 41.2 : Calcul des structures métalliquesCopyCopy

Module 41.3 : Structures au sol (Centrales au sol)CopyCopy

Module 41.4 : Structures sur toituresCopyCopy

Livrable attendu : Calcul de structure pour un champ PV au sol avec vérification aux ELU et ELS sous charges de vent et neige selon EurocodesCopyCopy

Module 42.1 : Profilés et rails de fixationCopyCopy

Module 42.2 : Fixation sur toitures métalliquesCopyCopy

Module 42.3 : Fixation sur toitures en tuiles et ardoisesCopyCopy

Module 42.4 : Systèmes de fixation spéciauxCopyCopy

Livrable attendu : Conception détaillée d’un système de fixation pour une toiture en tuile avec schéma de principe et liste de matérielCopyCopy

Module 43.1 : Principes et types de trackersCopyCopy

Module 43.2 : Mécanique et entraînement des trackersCopyCopy

Module 43.3 : Contrôle et alimentation des trackersCopyCopy

Module 43.4 : Optimisation et maintenanceCopyCopy

Livrable attendu : Calcul du gain énergétique annuel d’un tracker mono-axe horizontal pour une localisation donnée avec optimisation du backtrackingCopyCopy

Module 44.1 : Concepts et avantages du BIPVCopyCopy

Module 44.2 : Éléments BIPV pour toituresCopyCopy

Module 44.3 : Éléments BIPV pour façades et vitragesCopyCopy

Module 44.4 : Conception et normes BIPVCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’une façade BIPV avec calcul des performances thermiques et énergétiques, sélection des modules adaptésCopyCopy

Module 45.1 : Principes de l’agrivoltaïsmeCopyCopy

Module 45.2 : Conception des systèmes agrivoltaïquesCopyCopy

Module 45.3 : Applications flottantes (FPV)CopyCopy

Module 45.4 : Autres applications intégréesCopyCopy

Livrable attendu : Étude de faisabilité d’un projet agrivoltaïque avec analyse des impacts agronomiques, énergétiques et économiquesCopyCopy

QCM- 9CopyCopy

Module 46.1 : Méthodes de dimensionnementCopyCopy

Module 46.2 : Optimisation du rapport de conversionCopyCopy

Module 46.3 : Optimisation de l’implantationCopyCopy

Module 46.4 : Analyse de sensibilité et incertitudesCopyCopy

Livrable attendu : Dimensionnement optimisé d’une centrale PV de 10 MWc avec analyse de sensibilité du LCOE aux principaux paramètresCopyCopy

Module 47.1 : Analyse des coûts (CAPEX)CopyCopy

Module 47.2 : Analyse des revenus et OPEXCopyCopy

Module 47.3 : Indicateurs économiquesCopyCopy

Module 47.4 : Financement et modèles d’affairesCopyCopy

Livrable attendu : Business plan complet pour un projet PV résidentiel et un projet PV de grande centrale avec calcul du LCOE et de la rentabilitéCopyCopy

Module 48.1 : Technologies de stockage électrochimiqueCopyCopy

Module 48.2 : Stratégies de stockage et gestion d’énergieCopyCopy

Module 48.3 : Intégration au réseau électriqueCopyCopy

Module 48.4 : Microgrids et sites isolésCopyCopy

Livrable attendu : Conception d’un système hybride PV + batterie + réseau pour maximiser l’autoconsommation avec stratégie de contrôle optimiséeCopyCopy

Module 49.1 : Assurance qualité en phase de constructionCopyCopy

Module 49.2 : Systèmes de monitoring et de surveillanceCopyCopy

Module 49.3 : Maintenance préventive et correctiveCopyCopy

Module 49.4 : Recyclage et fin de vieCopyCopy

Livrable attendu : Établissement d’un plan de maintenance préventive pour une centrale PV de 50 KWc avec fréquences des interventions et estimation des coûtsCopyCopy

Module 50.1 : Intégration des connaissances fondamentalesCopyCopy

Module 50.2 : Tendances et innovationsCopyCopy

Module 50.3 : Enjeux environnementaux et sociétauxCopyCopy

Module 50.4 : Évaluation et certification des acquisCopyCopy

Livrable final : Mémoire de synthèse personnel intégrant l’ensemble des concepts étudiés, proposition d’une installation PV innovante et feuille de route d’application professionnelleCopyCopy

QCM- 10CopyCopy