Photovoltaïque : 50% de rendement avant 2015, chez Soitec

Soitec se lance dans l'énergie solaire avec l'acquisition de l'allemand Concentrix Solar. Emmanuel Arène, directeur de la division photovoltaïque du spécialiste français du silicium sur isolant , trace la feuille de route technologique.

Thomas Blosseville

26 Avril 2010 \ 10h23

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Thomas Blosseville

Industrie & Technologies

26 Avril 2010 \ 10h23

Photovoltaïque : 50% de rendement avant 2015, chez Soitec — Emmanuel Arène dirige la division photovoltaïque de Soitec.

Avec l'acquisition de l'allemand Concentrix Solar, Soitec se lance dans le photovoltaïque. Avec quelles priorités technologiques ?

Emmanuel Arène : Fondé en 2005, Concentrix Solar est un essaimage de l'Institut Fraunhofer für Solare Energiesysteme ISE de Fribourg, spécialisé dans l'énergie photovoltaïque à concentration. Cette technologie repose sur l'utilisation d'une cellule photovoltaïque à très haut rendement, aujourd'hui de l'ordre de 37 %, à base de matériaux semiconducteurs dits "3-5". Dans la table des éléments chimiques, il s'agit d'associer un élément de la troisième colonne avec un de la cinquième. Pour former, par exemple, de l'arséniure de gallium.
Ces cellules sont au moins dix fois plus chères que le silicium cristallin standard. Pour réduire les coûts, le principe est de concentrer d'un facteur 500 la lumière avec une lentille. Avec cette acquisition, Soitec se positionne sur les fermes solaires de 10 à 150 MW dans les régions à fort ensoleillement : Sud-Ouest des Etats-Unis ; Sud de l'Europe ; Afrique du Nord et du Sud ; Australie ; une partie de l'Inde et de la Chine...

Cette technologie est-elle arrivée à maturité ?

EA : Le photovoltaïque à concentration est émergent. Concentrix Solar dispose déjà de 500 kW installés en Espagne. Les plus anciennes installations n'ont que 18 mois d'existence. Mais cette technologie possède encore une grande marge de progression. Nous espérons jouer sur la complémentarité avec le savoir-faire de Soitec dans les semiconducteurs.
Soitec est spécialisé dans le transfert et l'empilement par collage de couches de matériaux. Nous savons couper de très fines couches de semiconducteurs, de l'ordre de 100 nanomètres, puis les transférer sur une autre couche pour réaliser des empilements. Nous allons exploiter ce procédé pour améliorer les performances du photovoltaïque à concentration.
Notre objectif est de fabriquer une cellule à 50 % de rendement avant 2015. Du soleil au courant alternatif, le rendement global du système passerait alors de 25 à 35 %.

Quels obstacles vous faudra-t-il surmonter ?

EA : La physique garantit la faisabilité de notre objectif. Le procédé Soitec a déjà fait ses preuves pour les semiconducteurs. Dans le photovoltaïque, le défi consiste à passer en phase industrielle, en conservant ces rendements lors d'une production en série. Pour l'instant, le photovoltaïque à concentration est surtout concurrencé par les couches minces en tellure de cadmium de First Solar. Ils ont atteint la maturité.
Plus émergent, il y a aussi le solaire thermique à concentration, qui consiste à chauffer un liquide pour générer de l'électricité avec une turbine. Mais je les vois sur des centrales plus puissantes, à partir de 100 MW. Surtout, cette technologie devra faire face à des contraintes sur son approvisionnement en eau.

Propos recueillis par Thomas Blosseville