Le nombre d'inventions relatives au photovoltaïque a été multiplié par plus de 17 en trois décennies

Le dernier rapport d'analyse sur les technologies de l'Observatoire des brevets et des technologies de l'OEB révèle que l'innovation en matière de photovoltaïque a connu une croissance significative au cours des trois dernières décennies.  

Le domaine du photovoltaïque a connu une croissance significative au cours des dernières décennies, stimulé par les évolutions à l'échelle mondiale en faveur de la durabilité et de la sécurité énergétique, le progrès technique et la diminution des coûts de production. À l'avenir, les avancées en termes de matériaux, d'intégration du stockage et de réseaux intelligents devraient encore améliorer ce domaine, faisant de l'énergie solaire la pierre angulaire d'une infrastructure énergétique mondiale propre, décentralisée et résiliente. Ce rapport fournit des informations précieuses aux décideurs des secteurs public et privé, s'appuie sur les données les plus récentes en matière de brevets et sur l'expertise combinée de l'OEB et du Conseil européen de l'innovation (CEI) afin de mettre en lumière les tendances technologiques et les défis qui se dessinent.

Cinq décennies de tendances : comment l'innovation dans le domaine du photovoltaïque a évolué à travers les matériaux, les appareils et les applications

Le rapport d'analyse sur les technologies analyse les tendances de 30 technologies sur une période de cinq décennies. Les résultats examinent des informations sur quelque 340 000 inventions, dont 70 000 familles internationales de brevets, réparties dans quatre domaines : les matériaux photovoltaïques, les dispositifs photovoltaïques, la gestion de ces dispositifs et les domaines d'application. 

Le nombre d'inventions photovoltaïques a commencé à augmenter considérablement à la fin des années 1990, plus de dix-sept fois au cours des trois dernières décennies. Alors que les technologies des dispositifs ont joué un rôle clé tout au long de la période 1990-2023, représentant jusqu'à 78 % de toutes les inventions, le rôle des autres sous-domaines n'a cessé de croître. Pour les années 2020-2023, 48 % de toutes les inventions étaient liées aux technologies des dispositifs, suivies par les applications (25 %), les matériaux photovoltaïques (17 %) et la gestion des dispositifs (10 %).

Nombre d'inventions dans le domaine du photovoltaïque, par année de publication la plus ancienne de l'invention

La Chine est la première plaque tournante mondiale pour le dépôt de brevets dans le domaine de l'énergie photovoltaïque, tandis que l'Europe est forte dans des créneaux innovants clé

Au cours des quinze dernières années, l'activité liée à la protection par brevet s'est de plus en plus déplacée vers la Chine, reflétant l'ascension de ce pays à la première place en ce qui concerne la fabrication et le déploiement du photovoltaïque. Bien que les familles de brevets internationales (FBI) soient en baisse depuis 2012, le nombre de dépôts de brevets en Chine a été presque multiplié par six depuis 2010. En 2022, la Chine représentait 80 % de toutes les nouvelles inventions dans le domaine du photovoltaïque dans le monde.

Alors que la Chine est en tête dans la production de panneaux photovoltaïques, l'Europe conserve un avantage solide dans les technologies liées au déploiement, telles que l'agrivoltaïque (combinant panneaux solaires et utilisation des terres agricoles) et les installations sur les toits, les abris de voiture et les bâtiments.

Principaux déposants

Entre 1990 et 2023, les 20 principaux déposants, sur la base des FBI, venaient essentiellement du Japon (13), suivi par les États-Unis (3), la République de Corée (2), l'Allemagne et la France (1). N'apparaissent pas dans ce classement les principales institutions chinoises, telles que l'Académie chinoise des sciences et la Société nationale chinoise des réseaux électriques, qui mettent l'accent sur les dépôts en Chine.

Au cours de la période couverte par le rapport, les 20 principaux déposants ont concentré leurs efforts sur les technologies des dispositifs (15 146 FBI), les matériaux photovoltaïques (3 178 FBI) et les applications (2 517 FBI), les technologies liées à la gestion des dispositifs photovoltaïques jouant un rôle mineur (1 010 FBI).

Les startups et universités européennes alimentent l'innovation en matière de dispositifs et de matériaux

Les startups européennes innovent essentiellement dans le domaine des dispositifs photovoltaïques, suivi par celui des matériaux, les applications constituant un axe récent et de plus en plus important de leurs activités en matière d'inventions. C'est en Allemagne, en France, en Suisse et en Suède que le niveau d'activités des startups est le plus élevé. Les pôles d'activités clés à l'échelle régionale comprennent le sud de l'Angleterre, la Belgique et le sud des Pays-Bas, le Haut-Rhin, Zurich, le lac Léman, le sud-est de la France, Dresde et Stockholm.

Les universités européennes font constamment preuve d'un niveau élevé d'activité inventive, notamment concernant les dispositifs et matériaux photovoltaïques. Le Royaume-Uni est en tête des brevets universitaires, suivi par la France, la Suisse et l'Allemagne.

Les pôles d'activités clés à l'échelle régionale comprennent le sud de l'Angleterre, la Belgique et le sud des Pays-Bas, la région parisienne, ainsi que les régions de Lausanne, du Haut-Rhin et de Madrid.

Le rapport présente des études de cas décrivant les développements novateurs dans ce secteur. Parmi les inventeurs vedettes figurent les ingénieurs portugais Nuno Correia et Carla Gomes, qui ont dirigé une équipe qui a développé une plate-forme d’amarrage pour les fermes solaires flottantes qui suivent le soleil. Leur système peut augmenter l'efficacité des panneaux photovoltaïques, ce qui incite à investir davantage dans la technologie des fermes solaires flottantes.