Rendement des cellules photovoltaïques : l’institut de recherche solaire Fraunhofer ISE s’approche de la barre des 50 %

2. juin 2022 | Technologies

Présentation d’un module tandem. Un revêtement antireflet et de nouvelles couches de contact améliorent l’efficacité.

Ce n’est rien de moins que la cellule photovoltaïque la plus performante du monde que l’institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (Fraunhofer ISE) vient de présenter. Il s’agit de ce qu’on appelle un module tandem, structuré en plusieurs couches. La couche supérieure se compose de phosphure de gallium-indium (GaInP) et d’arséniure d’aluminium-gallium (AlGaAs). Elle a été appliquée sur une sous-cellule tandem à base d’arséniure-phosphure de gallium-indium (GaInAsP) et d’arséniure de gallium-indium (GaInAs) par la société française Soitec SA. L’institut Fraunhofer ISE y a ensuite ajouté des couches de contact améliorées ainsi qu’un revêtement antireflet composé lui-même de quatre couches, ce qui a permis d’accroître encore le rendement.

Avec un taux d’efficacité de conversion de 47,6 % sous un rayonnement solaire concentré, c’est presque la moitié de la lumière touchant les cellules qui est transformée en courant électrique. « 50 pour cent » est d’ailleurs le nom ainsi que l’objectif du projet subventionné par le ministère allemand de l’Économie et de la Protection du climat et sur lequel l’institut Fraunhofer ISE travaille depuis deux ans.

Les cellules tandem sont par exemple mises en œuvre dans les systèmes photovoltaïques à concentration qui utilisent des lentilles ou des miroirs incurvés pour concentrer la lumière du soleil sur les modules afin d’obtenir un rendement plus élevé. Comme elle requiert toutefois une insolation directe, cette technologie est surtout adaptée aux pays bénéficiant d’un fort ensoleillement.

À l’institut Fraunhofer ISE, on est persuadé que le photovoltaïque à concentration est la forme la plus durable de production d’électricité renouvelable. Frank Dimroth, responsable du département des technologies photovoltaïques III-V et des concentrateurs à l’institut Fraunhofer ISE, a expliqué que l’objectif était donc de contribuer à rendre cette technologie encore plus performante et concurrentielle.

Photo : © Fraunhofer ISE

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