Le rendement de conversion des cellules solaires GaAs atteint 31,6%

La société américaine Alta Devices, spécialisée dans le PV pour des applications de haut de gamme, dévoile un rendement de conversion de 31,6% obtenu en laboratoire pour ses cellules solaires en technologie GaAs à double jonction sans concentration. Principal marché visé : les drones.

La technologie GaAs de la société américaine passée dans le giron du Chinois Hanergy en août 2014 vise essentiellement le marché des drones (UAV, pour unmanned aerial vehicle) mais aussi celui des « technologies portables » (wearable devices, vêtements ou accessoires) ou encore de l’Internet des objets, avec l’idée d’éviter l’installation de batteries. Outre les performances qu’elle permet d’atteindre en termes de rendement de conversion (28,8% en GaAs simple jonction et maintenant 31,6% en GaAs double jonction), elle se distingue par sa souplesse. La croissance d’une fine couche d’arséniure de gallium sur une tranche GaAs monocristalline est obtenue par un procédé de déposition chimique du composé organométallique en phase vapeur (MOCVD). Cette couche est ensuite détachée selon une technique appelée Epitaxial Lift Off (ELO) à l’aide d’un équipement dédié. Un outil d’assemblage permet à Alta Devices de réaliser des modules solaires sur mesure en termes de forme et de puissance. Pour réaliser la cellule solaire à double jonction avec le nouveau record de 31,6%, la société a fait croître sur la couche GaAs une deuxième couche d’InGaP, un composé qui est capable d’absorber encore plus efficacement les photons et de générer plus d’électricité qu’un dispositif à simple jonction. Les modules solaires GaAs à simple jonction d’Alta Devices sont aujourd’hui commercialisés.

Le nouveau record a été vérifié par le laboratoire indépendant NREL qui l’a documenté dans son graphique des rendements PV. Outre leur performance en termes de rendement de conversion, les cellules solaires GaAs affichent un meilleur comportement en température. L’inconvénient de la technologie réside dans le coût des matériaux utilisés. Mais la société argumente que les couches réalisées sont très fines et ne nécessitent que peu de produit…

Alta Devices vise à développer des solutions solaires pour alimenter des équipements et appareillages irréalisables autrement, selon un concept appelé Solar Everywhere. Pour un drone de type HALE (devant se maintenir longtemps à haute altitude), sa technologie GaAs n’occupe que la moitié de la surface et ne pèse que le quart d’une solution PV à couches minces (type CIS/CIGS ou CdTe) de même puissance. Ce qui donne aux concepteurs diverses options pour le développement des drones, comme l’installation de batteries supplémentaires pour en augmenter l’autonomie ou encore l’ajout de fonctions de communications plus sophistiquées.