Spin-off de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), la startup Insolight a mis au point une technologie photovoltaïque innovante qui affiche un rendement record de 29 %. Elle destine ses panneaux au marché résidentiel, mais aussi celui de l’agrivoltaïsme. Forts du succès d’une récente levée de fonds de 5 millions CHF ses fondateurs annoncent une commercialisation en 2022.

C’est une approche innovante que propose Insolight : ses panneaux sont équipés de minuscules cellules photovoltaïques à jonctions multiples d’un mm2 . Le rendement de celles-ci est supérieur à celui des cellules au silicium cristallin traditionnelles, mais leur prix élevé les réserve en général aux applications spatiales. Pour limiter leur coût, la startup place un réseau de lentilles hexagonales disposées en nid d’abeille qui concentre les rayons solaires vers ces cellules. Cela permet de réduire leur surface totale à moins de 0.5% de celle du module. Pour suivre les mouvements du soleil et focaliser en permanence la lumière vers les cellules, elles sont fixées sur un cadre mobile qui se déplace horizontalement de quelques millimètres par jour.

Alors que les modules photovoltaïques classiques atteignent des rendements de l’ordre de 17 à 20%, ceux d’Insolight ont été testés par un laboratoire indépendant à l’Université polytechnique de Madrid, lequel a enregistré et validé un rendement record de 29%.

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Soumis pendant une année par l’EPFL à des conditions réelles sur une installation pilote, des panneaux Insolight issus d’une présérie ont également survécu sans dommage à des vagues de chaleur, des conditions hivernales et plusieurs orages.

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Production de masse en 2022

Selon Laurent Coulot, co-fondateur et CEO d’Insolight ces panneaux seront probablement un peu plus cher à l’achat, mais la différence de prix devrait rapidement être comblée par la quantité d’énergie supplémentaire qui sera produite. « Nous espérons rendre l’industrie photovoltaïque européenne plus compétitive face aux producteurs chinois », ajoute-t-il.

Après avoir obtenu une subvention européenne de 10 millions d’euros, la jeune entreprise a récemment clôturé avec succès une levée de fonds de 5 millions CHF (environ 4,6 millions €) provenant principalement d’investisseurs privés et de business angels suisses.

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Soutenue également par l’Agence spatiale européenne et l’EPFL, Insolight, fondée en 2015, vise une production de masse de ses modules d’ici 2022. Elle est en discussion avec plusieurs fabricants pour leur vendre une licence de sa technologie.

Production de courant ou transmission maximale de lumière

Au départ la startup destinait plutôt sa technologie au marché des villas et à celui des buildings où l’espace en toiture est limité. « Avec un rendement de 29%, nos modules pourront générer 50% d’énergie en plus pour une même surface » disait-elle encore l’année dernière. « Dans le domaine de l’énergie solaire, tout l’enjeu est d’augmenter les rendements pour produire plus d’électricité et amortir plus rapidement les coûts. Plus on augmente la production au mètre carré, plus on réduit les coûts liés à l’installation et au câblage des panneaux » expliquait-elle.

Mais aujourd’hui la montée en puissance de l’agrivoltaïsme l’incite à se tourner vers le secteur de l’agriculture où ses panneaux translucides peuvent non seulement produire de l’électricité mais aussi faire office de serre. Déployés dans des champs, des serres ou sur des toits végétalisés, deux modes peuvent être choisis selon les besoins : production de courant ou transmission maximale de lumière.

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Dans le premier cas, les rayons solaires sont focalisés vers les cellules photovoltaïques. Dans le second, la structure de plexiglas bouge légèrement pour permettre à la lumière directe du soleil d’être diffusée vers les cultures. « Le marché agrivoltaïque naissant représente déjà 5 GWc de puissance installée avec une taille de marché estimée à 700 millions CHF », souligne Laurent Coulot.
Diverses expériences menées à la Fondation Tecnova, en Espagne, ont montré que ce système permettait une augmentation de 20% de la production de biomasse agricole grâce à un effet combiné de micro-climat, de protection contre les intempéries et de modulation de la lumière directe.