Un module CPV équipé de cellules solaires à quatre jonctions atteint une efficacité de 38,9 %

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Publié le vendredi 17 juillet 2015 11:38

Soitec, qui conçoit et produit des matériaux semi-conducteurs, annonce une nouvelle avancée dans son projet SmartCell de développement d’une cellule solaire à quatre jonctions. Après avoir établi un record mondial d’efficacité en décembre 2014, la cellule à quatre jonctions SmartCell vient d’être intégrée avec succès dans un module photovoltaïque à concentration (CPV), permettant à ce dernier d’atteindre une conversion de 38,9 % de l'énergie solaire en courant électrique. Cela représente une augmentation significative par rapport au record mondial précédemment atteint par des modules CPV.

Paul Boudre, Directeur Général de Soitec, explique : « Si nous avons annoncé en début d'année le recentrage de Soitec sur son cœur de métier, la production de matériaux semi-conducteurs, nous avons également décidé de conserver les actifs relatifs au projet SmartCell parmi les activités relevant du domaine stratégique de l’entreprise. Ce projet nous ouvre en effet de nombreuses opportunités commerciales, dans différentes industries. Dans le cas présent, la SmartCell permet une nouvelle réduction du coût de l'énergie solaire, puisqu'elle peut être intégrée dans un module CPV doté d’un rendement record et qui peut être produit en masse. Ce projet démontre le leadership de Soitec dans le domaine des matériaux semi-conducteurs innovants et des technologies dédiées aux applications de haute performance. Il confirme notre capacité à réaliser de véritables ruptures technologiques. Je suis très fier des résultats exceptionnels obtenus par notre équipe ».

Les modules CPV utilisent des lentilles de Fresnel pour concentrer la lumière du soleil sur de petites cellules solaires multi-jonctions. Pour le nouveau record mondial atteint en termes de rendement de module, les SmartCells ont été intégrées dans un module CPV utilisant la même plateforme que les modules CPV déjà existants et conçus avec des cellules traditionnelles à trois jonctions. Les SmartCells ont démontré un excellent rendement de conversion, grâce à leurs quatre jonctions.

L’efficacité record au niveau du module a été mesurée en intérieur et en extérieur. Plus de 10 000 séries de données ont été enregistrées en extérieur. L'Institut Fraunhofer a effectué une analyse détaillée et a révélé un rendement du module de 38,9 % ± 0,9 pour cent pour un ensoleillement direct de 1 000 W/m2 et une température de la cellule de 25 °C. La surface d'ouverture du module est de 812 cm2 et il utilise 36 lentilles, éléments optiques secondaires et SmartCells.

Avant son intégration dans un module CPV, la SmartCell en tant que telle avait précédemment établi un record mondial d’efficacité de 46,0 %, annoncé le 1er décembre 2014. Développée par Soitec en coopération avec l'Institut Fraunhofer et le CEA-Leti, elle bénéficie de l'expertise en cellules solaires de ces laboratoires de pointe, conjuguée à la maîtrise des techniques Smart Cut et de liaison de couches de Soitec. Ces dernières permettent des combinaisons optimales de matériaux semi-conducteurs.

Les différentes avancées technologiques liées à la SmartCell ont été soutenues en Allemagne par les Ministères des Affaires Économiques et de l'Énergie et de l'Environnement (projet Magnus) et en France par le programme des Investissements d'avenir (projet Guépard géré par l'ADEME, l’Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie).

Outre ses applications actuelles pour l'industrie solaire, l'expertise en matière de semi-conducteurs composés développée par Soitec grâce à ce projet ouvre de nouvelles opportunités sur d'autres marchés.