Une équipe de chercheurs de l’Université de l’Arizona a développé un nouveau type de concentrateur à énergie solaire dont l’objectif est de rendre cette énergie réellement compétitive face aux combustibles fossiles (1$ / W), "sans avoir recours aux subventions gouvernementales."
Tout d’abord, ce dispositif utilise seulement la moitié de la superficie des cellules solaires photovoltaïques intégrées jusqu’alors dans d’autres appareils optiques à concentration, tout en offrant un rendement (lumineux / concentration) 1.000 fois plus important, et cela même sans avoir encore frappé les cellules photovoltaïques.
Ensuite, le concentrateur n’utilise pas d’eau, possède un faible impact sur l’environnement et génère une quantité importante d’électricité par rapport à la superficie occupée.
Le responsable du projet, Roger Angel, n’a pas hésité à repenser dans sa globalité le concept du concentrateur solaire classique (système optique des lentilles, réflecteurs et cellules photovoltaïques). Ainsi, ce nouveau télescope à énergie "focalise la lumière incidente, – par l’intermédiaire de réflecteurs, à travers une lentille boulier – qui apparaît alors 400 fois plus concentrée ; une deuxième série d’entonnoirs triple ensuite cette concentration (elle atteint alors jusqu’à 1.200 fois la "concentration géométrique").
Ces entonnoirs optiques sont conçus de telle sorte que chacun reçoit la même quantité de lumière, générant la même amplitude de courant en sortie.
Dans l’un des essais mené en septembre, un réflecteur de 4 segments rectangulaires était équipé en son bout d’un récepteur focal de 8 cellules à triple jonction de 15 mm.Comme le montre l’image ci-contre (à droite), le récepteur focal a allumé la lentille boulier grâce à un ensoleillement intense, avant de délivrer 500 W de puissance électrique (25A, 20V).
Des économies de coûts pourraient aussi résulter de l’utilisation de cellules solaires à triple jonction (chaque jonction capture une longueur d’onde différente de la lumière) qui possèdent le double du rendement de conversion des cellules à simple jonction.
A une échelle plus large, une série de ces dispositifs a été installée dans un concentrateur composé de huit réflecteurs à plat (20 kW),d’un système de refroidissement et de suivi, le tout soutenu par une structure en acier léger, à haute résistance (poids total avec fondation : 2 tonnes soit 100 kg/kW).
Suite à l’attribution d’une licence exclusive de la part de l’UA, Roger Angel a fondé la start up REhnu.
Comment marche leur concetrateur optique sherique ? triple jonction super concentrateur, chassis mobile. C’est du haut de gamme !