En matière de panneaux solaires photovoltaïques, le taux de conversion de la lumière en électricité constitue un facteur-clé en matière de développement et de rentabilité. Ce seuil maximum était de 44,7 % mais il vient de passer à 46 %, nouveau record mondial ! Ce taux a été atteint par une cellule solaire développée conjointement par le CEA-Leti, l'entreprise française Soitec et l’Institut Fraunhofer pour les Systèmes Energétiques Solaires (ISE) en Allemagne.
Contrairement aux panneaux photovoltaïques utilisés actuellement, cette cellule à très haut rendement n'est pas fabriquée à partir de silicium. "Nous utilisons d'autres semi-conducteurs, des matériaux dits III-V", classés dans les 3e et 5e colonnes du tableau périodique de Mendeleïev. ces matériaux ont un rendement meilleur que le silicium", précise Thomas Signamarcheix, responsable du laboratoire des substrats avancés du CEA-Leti.
Ainsi, le capteur solaire ayant atteint le taux de conversion de 46 % est constitué d'un empilement de plusieurs couches - ou "jonctions" - dont chacune réagit à la lumière dans une certaine longueur d'onde.
Autre avantage, la cellule solaire qui a produit ce taux de conversion a été fabriquée à l'aide d'une technologie - consistant à coller les couches les unes sur les autres par de l'adhésion moléculaire - parfaitement maîtrisée par l'industrie depuis 20 ans. Le dispositif aux semi-conducteurs III-V devrait donc pouvoir être utilisé par exemple dans les "fermes solaires", ces grandes centrales solaires installées dans les régions qui bénéficient d’un ensoleillement direct élevé.
En utilisation réelle, sur le terrain, le rendement sera toutefois légèrement inférieur mais devrait tout de même dépasser les 40 %, contre 36,7 % pour les meilleurs cellules actuellement. Mais ce supplément représente, à grande échelle, un gain tout à fait substantiel en terme énergétique et économique, surtout si on le compare au rendement moyen sur le terrain, environ 25 %, des cellules au silicium actuelles.
article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
