Optimiser la concentration de l'énergie solaire La technologie photovoltaïque (PV) exploite l'énergie du Soleil et l'utilise pour produire de l'électricité avec un impact minimal sur l'environnement. Une nouvelle technologie en attente de brevet permettra de mieux suivre le Soleil, d'améliorer l'efficacité et de faire baisser les coûts. Énergie © Thinkstock Les systèmes PV devraient être largement adoptés sur le marché si leur efficacité peut être améliorée et si les coûts peuvent être baissés. Les systèmes photovoltaïques à concentration (CPV) constituent une méthode prometteuse pour atteindre ces objectifs. Ils fonctionnent sur un principe identique à celui que les enfants expérimentent lorsqu'ils concentrent les rayons du Soleil sur un bout de papier à l'aide d'une loupe. Des systèmes optiques réfractifs ou réflectifs concentrent l'énergie du Soleil. Cela réduit de manière considérable la quantité de semiconducteurs nécessaire par rapport aux systèmes PV traditionnels. Le projet APOLLON («Multi-approach for high efficiency integrated and intelligent concentrating PV modules (systems)»), financé par l'UE, s'est intéressé à l'optimisation des systèmes photovoltaïques à concentration tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Des scientifiques ont cherché à améliorer les technologies de traitement, les matériaux semi-conducteurs et la fabrication du prototype final. Combinant l'expertise de 17 partenaires de 8 pays, les chercheurs ont développé de nouveaux systèmes optiques et une technologie de suivi du Soleil, pour lesquels des brevets sont en attente. Ils ont appliqué un algorithme pour optimiser la production électrique sur chaque module CPV. Le système final de CPV à base de miroirs a permis d'atteindre un rendement impressionnant de 30 %. D'autres progrès sont attendus pour obtenir des rendements records dépassant les 45 %. Les partenaires du projet APOLLON ont également contribué de manière importante à l'établissement de normes sur les méthodologies de test de systèmes CPV. Un nouveau modèle de comportement électrique pour un module CPV similaire et une nouvelle manière de déterminer la température des cellules solaires en extérieur seront des étapes importantes en vue de l'optimisation des équipements futurs. L'équipe a amélioré la compétitivité de la technologie CPV en réduisant ses coûts de plus de moitié par rapport aux prévisions de début de projet. De plus, l'évaluation environnementale a démontré un retour énergétique d'environ un an avec une empreinte carbone minimale. Les partenaires du projet APOLLON ont significativement fait progresser l'état des connaissances dans le domaine des technologies CPV avec des réductions de coût majeures et la promesse de rendements record. Ces avancées encourageront leur adoption plus large. Cela permettra de réduire la dépendance aux combustibles fossiles et de réduire les émissions responsables du changement climatique. Mots‑clés Énergie solaire, photovoltaïque, photovoltaïque à concentration, matériaux semi-conducteurs, suivi du Soleil, température des cellules solaires, rendement énergétique
