Modules tandem photovoltaïques : Fraunhofer ISE bat deux records de rendement
L’Institut Fraunhofer pour les systèmes énergétiques solaires (ISE) a annoncé une avancée majeure dans le domaine de l’énergie solaire. Ses chercheurs ont établi deux nouveaux records mondiaux d’efficacité pour des modules photovoltaïques tandem, ouvrant la voie à une nouvelle génération de panneaux solaires plus performants. Ces résultats marquent une étape cruciale pour dépasser les limites théoriques des cellules au silicium traditionnelles.
Un double record pour l’énergie solaire de demain
Les équipes de Fribourg ont développé et testé avec succès deux prototypes de modules tandem aux performances exceptionnelles. Cette technologie consiste à superposer deux cellules solaires de matériaux différents pour capter un spectre de lumière plus large et convertir plus d’énergie solaire en électricité.
Un module III-V sur germanium atteint 34,2 % de rendement
Le premier module, d’une superficie de 833 cm², a atteint un rendement de conversion de 34,2 %. Il est basé sur des cellules solaires à triple jonction III-V sur un substrat de germanium, développées par l’entreprise Azur Space Solar Power. Pour minimiser les pertes d’énergie, les chercheurs ont appliqué sur le verre une structure anti-reflet stochastique créée par nano-impression par la société Temicon. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet « Vorfahrt », qui adapte au spectre solaire terrestre des technologies de cellules initialement conçues pour l’espace.
Un module III-V sur silicium atteint 31,3 %, une option économique
Le second module, développé dans le projet « Mod30plus », affiche un rendement record de 31,3 % sur une surface de 218 cm². Il utilise des cellules tandem III-V sur silicium, une combinaison prometteuse car elle associe la haute performance des matériaux III-V au coût réduit et à la maturité industrielle du silicium. Pour la première fois, ces cellules, qui avaient déjà démontré un rendement de 36,1 % à l’échelle du laboratoire, ont été assemblées en petite série en utilisant une technologie de type « shingle » (cellules partiellement superposées).
Quel avenir pour la technologie tandem ?
Ces records ne sont pas de simples exploits de laboratoire. Ils démontrent le potentiel de la technologie tandem pour des applications commerciales. Comme l’explique le professeur Andreas Bett, directeur du Fraunhofer ISE, ces innovations pourraient combler le fossé entre les panneaux solaires classiques à bas coût et les cellules ultra-performantes mais très chères utilisées dans le spatial.
La voie III-V/silicium se présente comme une option économique pour une production à plus grande échelle, tandis que la combinaison III-V/germanium vise les applications où la performance est primordiale et la surface limitée, comme sur les véhicules ou les bâtiments avec une faible empreinte au sol. Ces projets, financés par le ministère fédéral allemand de l’Économie et de la Protection du climat (BMWK), illustrent l’engagement de l’Allemagne dans l’innovation énergétique. Pour suivre l’actualité de la recherche photovoltaïque, des publications spécialisées comme pv magazine constituent une ressource précieuse.
Engagée pour la transition énergétique, je me consacre à l’exploration des opportunités offertes par l’énergie solaire et à son évolution. J’accompagne les professionnels du secteur et favorise les collaborations pour accélérer l’adoption de solutions durables et innovantes.
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