Les scientifiques de l’Institut Fraunhofer pour l’énergie solaire (Fraunhofer ISE) ont annoncé l’obtention d’un nouveau record d’efficacité pour une cellule solaire : 47,6 %
La course au record du rendement de conversion des rayons solaires en électricité par une cellule photovoltaïque est loin de s’être terminée. L’une après l’autre, des équipes de chercheurs annoncent des résultats toujours meilleurs après avoir réussi à améliorer par l’un ou l’autre artifice, la conception des modules solaires.
Après les Anglais d’Oxford PV et les Allemands du Centre Helmholtz de Berlin (HZB), ce sont maintenant leurs confrères de l’Institut Fraunhofer pour l’énergie solaire qui annoncent l’atteinte d’un nouveau record d’efficacité pour une cellule photovoltaïque tandem à quatre jonctions : 47,6 %. Le record précédent pour une cellule multi-jonction était de 46,7 %. Cette performance remarquable a été obtenue avec une lumière solaire concentrée vers la cellule par des lentilles, le facteur de concentration étant de 675.
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La technologie photovoltaïque qui combine la filière multi-jonction et la technique de concentration, est la plus efficace au monde. Les cellules multi-jonctions ont été développées pour des applications spatiales. Elles sont composées de plusieurs couches minces qui permettent de mieux exploiter le spectre solaire et ainsi d’augmenter l’efficacité des modules. Quant aux panneaux à concentration, ils sont composés de dispositifs optiques tels que des lentilles, lesquelles concentrent les rayons solaires vers les cellules. On peut ainsi réduire la surface de ces cellules « sophistiquées », relativement chères, et abaisser leur coût.
Avec cette technologie, il est possible de dépasser les limites des cellules solaires à jonction unique.
Objectif : 50%
Depuis deux ans, le Fraunhofer ISE travaille sur un projet ambitieux baptisé « 50 % ». Financé par le ministère fédéral allemand de l’économie et de l’action pour le climat, l’objectif est de développer une cellule solaire d’un rendement égal ou supérieur à 50 %. Pour y parvenir, chaque couche fait l’objet d’une optimisation supplémentaire. Par exemple l’amélioration de certains matériaux comme les contacts métalliques et l’application de couches antireflets.
L’amélioration du record précédent aurait ainsi été obtenue par l’application d’un revêtement spécial.
Selon l’institut allemand, il s’agit « d’une étape importante au niveau mondial, car il n’existait aucune cellule solaire présentant un rendement supérieur ».
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Ajouter des lentilles nécessite une orientation précise, sous peine de perte de rendement plus importante qu’avec un panneau simple, lorsque la lumière incidente n’est pas « normale » au plan. Donc uniquement pour montage sur « tracker ».
Des lentilles en polycarbonate, c’est beau et efficace, mais en plein soleil ça jaunit au bout de quelques années comme les phares des voitures. Et après?
j applique regulierement du silicone gel sur les plastiques. Effet renovant garanti
facteur de concentration de 675, vraiment?
A quelle température peut-elle fonctionner? si c’est la même que pour une cellule standard, alors le flux thermique à évacuer doit être le même. Quand le rendement passe de 20 à 40% par exemple, le flux de chaleur passe de 80 à 60%, soit une baisse de 25%. Cela permettrait en théorie un facteur de concentration de 1,33 mais pas plus….