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Solaire : un saut technologique de la technique
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Article publié le 19/04/2011 à 15:24 par CaDerange
 
Vous connaissez peut être la société grenobloise Soitec, une société spécialisée dans la fabrication de plaques de silicium dites "sur isolant" qui lui ont permis de fournir les fabricants de matériel électronique grand public et en particulier ceux de téléphone portable. Une technologie très avancée mais très liée à un marché et à un petit nombre de clients. De ce fait le cours de bourse et les résultats de la société sont très cycliques en fonction de l'humeur de ce marché et de ces clients.

Soitec avait racheté l'année dernière une société allemande, Concentrix Solar, qui avait développé une technique nouvelle de plaques photovoltaïque, les plaques à concentrateur sous la marque déposé de Flatcon. Comme son nom l'indique, le principe consiste à concentrer la lumière du soleil à travers une lentille de fresnel sur une cellule de silicium qui la convertit en énergie électrique.

L'avantage de cette technique est qu'elle nécessite des cellules de silicium infiniment plus petites pour la même conversion d'énergie.Le rendement de conversion passe en effet de 10 à 15 % de conversion de l'énergie solaire entrante à 40 % ! Il s'agit donc non pas d'une amélioration classique de technologie existante mais d'un saut technologique comme on en attend depuis longtemps dans un autre domaine, celui du stockage d'énergie électrique dans les batteries.

Vous me direz quel avantage dans une telle réduction de taille puisque du silicium on en trouve partout dans la nature sous la forme du sable de nos plages ? Oui mais ce que les américains appellent le bottleneck, le col de la bouteille, ou encore le goulot d'étranglement en français, dans cette technique réside dans la production du silicium pur cristallisé qui reste une opération couteuse et énergivore.

L'autre inconvénient est que l'utilisation de silicium pour la conversion de l'énergie solaire en électricité relie l'industrie du photovoltaïque à celle de l'informatique et ... fait monter les prix du silicium cristallin. D'où des tentatives pour utiliser du silicium amorphe, moins cher mais au rendement plus faible, ou du tellurure de Cadmium à partir d'un métal lourd le Cadmium qui posera problème lors d'un démantèlement en fin de vie du panneau ou de la centrale

Reste à passer de l'idée à la réalisation concrète. C'est sans doute là que le besoin de s'adosser à un groupe plus fort, qui plus est spécialiste de la fabrication du silicium en plaque a conduit au rachat de Concentrix Solar par Soitec. Nous ne nous en plaindrons pas puisque voila une invention allemande naturalisée française de ce fait.

Depuis ce rachat, l'industrialisation des modules concentrateurs s'est poursuivie et vient de se concrétiser par la signature d'un contrat entre Soitec et la société américaine Tenaska Solar Ventures pour installer dans le sud de la Californie une ferme solaire de 150 megawatts de puissance en utilisant cette technologie. La dite ferme solaire qui sera reliée à l'exploitant local, San Diego Gas and Electric, est prévue commencer à produire en 2015.

Quant à la production des panneaux concentrateurs, elle se fera dans une usine dans la région d'Imperial County, toujours au sud de la Californie qui aura une capacité de production annuelle de 200 mégawatts. Il y aura de quoi équiper bien plus qu'une seule ferme solaire.....

Autre nouvelle similaire la prise de participation de 35% du groupe suisse d'ingénierie ABB dans une autre société allemande, elle aussi spécialiste des panneaux à concentration, Novatec Solar, qui est un autre acteur de la concentration d'énergie mais dans une forme un peu différente qui au lieu de transformer l'énergie solaire directement en électricité via des cellules de silicium le fait en concentrant cette énergie sur une circulation d'eau qui se transforme en vapeur et fait tourner ensuite des turboalternateurs.

Derrière ces techniques, on retrouve l'idée de transformer les déserts en source d'énergie pour l'humanité dont le grand projet Desertec est emblématique...

 
 
Deux erreurs dans ce texte

Des rendements de 36 % sont possibles avec de tels concentrateurs mais uniquement en labo car en production courante le rendement est de 25 %

La technologie n'est pas à base de silicium pour deux raisons

Le rendement théorique maximum de la technologie silicium est de 29 % en raison de son spectre d'absorption solaire .

La concentration solaire élèverait la température du silicium et ferait chuter son rendement pour approcher un rendement nul.

La technologie est une triple jonction avec plusieurs couches de semi conducteurs , chacun ayant un spectre d'absorption solaire dans une bande de fréquence particulière et complémentaire .
Ces semi conducteurs acceptent effectivement les hautes températures mais sont des matériaux rares et onéreux ; la concentration et les couches minces palliant à ce gros inconvénient.
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