Dans une industrie hautement compétitive où chaque année marque un nouveau record, une alliance franco-allemande (Soitec et CEA-Leti en France, et l’institut Frauhofer pour les Systèmes Énergétiques Solaires en Allemagne) est parvenue à mettre au point une cellule solaire dont les performances tiennent de l’exploit: son taux de conversion de la lumière en électricité a atteint les 46%. Un chiffre à mettre en comparaison avec les 25% habituellement obtenus en laboratoires pour des modules “traditionnels”.
Les secrets d’une technologie hors-norme
Un capteur solaire photovoltaïque, consiste traditionnellement en un ensemble de semi-conducteurs de silicium assemblés sur une même plaque. Leurs propriétés photovoltaïques leur permettent de convertir la lumière solaire en courant électrique. Dans le cadre de cette nouvelle mise au point, la technologie impliquée repose sur un assemblage de quatre couches (jonctions) de matériaux dits III-V. L’intérêt de la superposition de ces dernières permet une séparation optimale du spectre lumineux dans la mesure où chaque jonction réagit individuellement à une longueur d’onde particulière.
Le résultat record a été mesuré et omologué par l’organisme indépendant japonais AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology).
« Nous sommes très fiers de ce nouveau record. Cela confirme que nous avons fait le bon choix technologique en décidant de développer cette cellule solaire à quatre jonctions, et cela démontre clairement notre capacité à atteindre, dans un avenir proche, la barre de 50 % d'efficacité » a par conséquent commenté Jacqueline Wasselin, responsable du développement des cellules solaires chez Soitec
Des perspectives d’application limitées
Tandis que les résultats observés en laboratoires tendent généralement à varier dans le cadre d’une application en conditions réelles, les équipes mobilisées sont confiantes quant au maintien des performances lors des usages futurs de cette nouvelle technologie “parfaitement maitrisée par l’industrie depuis vingt ans, et notamment l’entreprise Soitec” affirme Thomas Signamarcheix, en charge des laboratoires des substrats avancés du CEA-Leti.
Disposant d’une puissance de rendement hors-norme, ces nouvelles cellules solaires seront davantage affectées à un usage en systèmes photovoltaïques à concentration (CPV), des exploitations solaires étendues sur plusieurs hectares et disposant d'un ensoleillenemt élevé, destinées à une production intensive d’électricité. La mise au point des jonctions à quatre couches permettra ainsi d'alimenter durablement les réseaux électriques à grande échelle.
L'élaboration de ces nouveaux capteurs solaires établit des perspectives encourageantes puisqu'elle traduit une amélioration du rendement des cellules solaires. Un tel phénomène permet d’envisager par conséquent une baisse des coûts de l’électricité et de ce fait une meilleure compétitivité face aux alternatives traditionnelles tel que le nucléaire.
