Cellules solaires hétérojonction ultra-fines pour satellites : une innovation française autoréparatrice

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) a annoncé une avancée majeure dans le domaine des technologies spatiales avec le développement de cellules photovoltaïques ultra-fines capables de se régénérer après irradiation. Cette innovation promet de révolutionner la production d’énergie pour les satellites et stations spatiales.

Une technologie spatiale révolutionnaire

Ces cellules solaires hétérojonction d’une épaisseur de seulement 90 micromètres représentent une percée technologique significative. Leur capacité d’auto-régénération après exposition aux radiations spatiales résout un problème critique pour les missions de longue durée. Après irradiation par des électrons à une fluence de 10¹⁴ cm⁻², les cellules récupèrent 97% de leurs performances initiales en exploitant la chaleur et la lumière disponibles dans l’espace.

Le rendement de ces cellules a été certifié à plus de 14% en conditions spatiales d’orbite basse par l’organisme indépendant Caltec (ISFH), ouvrant la voie à des applications concrètes dans le domaine spatial.

Un programme collaboratif d’envergure

Ce projet de recherche se déroule à l’Institut National de l’Énergie Solaire (INES) en partenariat avec plusieurs acteurs majeurs du spatial européen. Le programme est cofinancé par le Centre National d’Études Spatiales (CNES) et le CEA, avec la participation active de Thales Alenia Space, d’Airbus Defense and Space, ainsi que de nouveaux entrants comme Unseenlab et USPace.

Mission de test prévue dans l’espace

Une mission spatiale est programmée dans les 18 à 24 prochains mois pour tester ces cellules innovantes en conditions réelles. « Notre technologie sera testée dans une mission européenne », précise une porte-parole du CEA, soulignant l’importance stratégique de cette collaboration continentale.

Cette approche contraste avec les précédentes opportunités de test, dont la mission SSPD-1 pilotée par Caltech aux États-Unis, qui n’avaient pas été retenues pour des questions de confidentialité et de souveraineté stratégique.

Les avantages de la technologie hétérojonction

Le choix de la technologie hétérojonction s’explique par plusieurs atouts déterminants pour les applications spatiales. Cette architecture permet une réduction significative de l’épaisseur des cellules, un paramètre crucial lorsque la masse finale du système est une spécification critique.

La tenue aux cycles thermiques extrêmes de l’espace et la capacité d’auto-réparation naturelle de l’hétérojonction constituent des avantages supplémentaires. Cette technologie bénéficie également d’une base industrielle solide, étant actuellement produite dans l’usine 3SUN en Italie, dont le CEA est partenaire.

Perspectives pour l’industrie spatiale

Cette innovation arrive à un moment charnière pour l’industrie spatiale européenne, alors que la demande en systèmes de production d’énergie efficaces et durables ne cesse de croître. Les cellules autoréparatrices pourraient considérablement augmenter la durée de vie des satellites et réduire les coûts de maintenance des infrastructures spatiales.

Le développement de cette technologie positionne la France et l’Europe comme leaders dans le domaine des systèmes énergétiques spatiaux avancés, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’exploration spatiale et les applications satellitaires commerciales.