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Les panneaux solaires en toiture d'Insolight atteignent un rendement record

20.02.2019

Les modules Insolight issus d’une présérie ont établi à 29% le nouveau standard d’efficacité pour des panneaux solaires commerciaux. Ces résultats ont été validés par l’Institut d’Energie Solaire de l’Université Polytechnique de Madrid (IES-UPM), ouvrant la voie à une industrialisation à grande échelle.

Insolight a choisi une approche radicalement différente pour créer des modules solaires à haut rendement destinés au marché résidentiel. Son système optique breveté concentre la lumière sur un réseau de minuscules cellules photovoltaïques multi-jonctions de qualité spatiale. Alors que les modules résidentiels actuels atteignent des rendements de l’ordre de 17 à 19%, le module d’Insolight a été validé à une valeur impressionnante de 29% par IESUPM, deux ans après un premier record sur un prototype de laboratoire.

L'entreprise suisse, basée sur le Parc de l’Innovation à l’EPFL, a fait un pas décisif vers l’industrialisation avec sa première présérie de modules de grande taille compatible avec les équipements d’assemblage existants.

Durant les 15 dernières années, le rendement moyen des panneaux photovoltaïques a augmenté de seulement 3.5%. Alors que les technologies conventionnelles atteignent progressivement leur maturité, de nouvelles approches sont nécessaires. « Pour le marché résidentiel, le véritable défi n’est pas seulement d’augmenter le rendement, mais de le faire d’une manière qui combine rentabilité, simplicité d’installation et fiabilité », explique Laurent Coulot, CEO d’Insolight.

 

Un design polyvalent et efficace: des cellules de qualité spatiale pour tous

Afin d’atteindre des rendements si élevés, Insolight utilise un design unique. Le verre de protection du panneau intègre une multitude de lentilles, qui concentrent la lumière plusieurs centaines de fois. Sous cette couche optique, le rayonnement solaire direct est focalisé sur une matrice de cellules solaires spatiales à haute performance.

Pour suivre les mouvements du soleil, le réseau de cellules se déplace horizontalement de seulement quelques millimètres par jour. Le système complet est intégré dans un cadre standard, similaire aux panneaux solaires standards, qui assure la protection des pièces mécaniques. Avec le même facteur de forme et la même apparence que les panneaux standards, le produit d’Insolight peut aisément être installé dans toutes les configurations classiques du marché, que ce soit en toiture ou au sol.

L’approche choisie par Insolight permet de produire de l’énergie à faible coût. Grâce à la concentration optique, moins de 0.5% de la surface du module doit être couverte de cellules pour atteindre une performance optimale. Cela rend possible l’utilisation de cellules à haut rendement et de qualité spatiale pour le marché de masse.

 

Un test fructueux à l’institut IES-UPM

En novembre 2018, l’institut IES-UPM a validé un rendement nominal de 29% en conditions CSTC sur un module Insolight issu d’une présérie. Des modules ont également été testés pendant une année en conditions réelles sur une installation pilote à l’école polytechnique de Lausanne (EPFL), où ils ont survécu sans dommage à d’importantes vagues de chaleur, des conditions hivernales et plusieurs orages.

Le concept Insolight a d’abord été testé sur un prototype de laboratoire par l’institut Fraunhofer ISE en 2016, établissant un record pour une technologie résidentielle. « Durant les deux dernières années, notre équipe a transformé un prototype de laboratoire en panneau solaire de taille réelle, connecté au réseau et surveillé 24h/24. Notre système a été testé en profondeur et nous préparons en ce moment une stratégie d’industrialisation pour la production à grande échelle », déclare Mathieu Ackermann, CTO d’Insolight.

 

Industrialisation: Insolight en partenariat avec des fabricants

Le système Insolight peut être assemblé comme une surcouche sur des panneaux photovoltaïques standards. Cette approche hybride est particulièrement intéressante en conditions nuageuses, lorsque l’efficacité de la concentration diminue, afin de maintenir une production d’énergie substantielle sous lumière diffuse.

Afin d’accélérer son entrée sur le marché, Insolight est en discussion avec plusieurs fabricants solaires pour leur vendre une licence sur la technologie. « Notre technologie nécessite quelques étapes d’assemblage supplémentaires, qui peuvent être ajoutées à la fin des lignes de production existantes, ce qui permet de bénéficier des capacités de production déjà en place », affirme Laurent Coulot.

Grâce à leur rendement énergétique supérieur, les panneaux Insolight vont produire plus d’électricité et permettre un meilleur retour sur investissement. « Notre technologie a le potentiel de réduire jusqu’à 30% le coût de l’électricité solaire résidentielle dans les pays ensoleillés », conclu Laurent Coulot, qui estime que le premier produit Insolight sera sur le marché d’ici 2022.

Insolight est soutenue par plusieurs programmes de la Commission Européenne (H2020, Solar-ERA.Net, Eurostars, Climate KIC ), des programmes suisses (Innosuisse, Innovaud, SPEI, FIT, VentureKick, CleantechAlps), ainsi que l’agence spatial européenne (ESA BIC) et l’EPFL (Innogrant).

 

Source: communiqué de presse Insolight
Crédit photo: Insolight