[Décryptage] Optimiser le rendement des modules photovoltaïques grâce à la photonique
L’innovation est au cœur de la stratégie de développement de Feedgy. Afin de proposer des solutions toujours plus performantes, l’entreprise articule ses recherches autour de trois domaines prioritaires, dont la photonique. Pierre Rale, directeur R&D Modules et Photonique, revient sur la vision de Feedgy et les solutions technologiques déployées.
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Pourquoi s’intéresser à la photonique dans le secteur du solaire photovoltaïque ?
Pierre Rale : Feedgy part d’un constat factuel : aujourd’hui, la lumière n’est pas assez exploitée dans les modules photovoltaïques. Seule 30% de la lumière environ est convertible avec les technologies classiques des cellules PV. Travailler sur la photonique, c’est travailler à dépasser cette limite.
L’agriphotovoltaïsme (AgriPV) offre un nouveau terrain de jeu dans lequel la photonique permettra de jouer avec la lumière pour transmettre la partie utile aux plantes et convertir le reste du spectre solaire en électricité.
Peux-tu nous en dire plus sur la technologie hétérojonction (HJT) ?
P.R. : Les cellules HJT sont à la pointe de la course mondiale aux rendements. Elles permettent de bénéficier des meilleurs coefficients de température et de dégradation dans le temps. Pour faire simple, à rendement égal, les modules HJT produiront plus d’électricité pendant leur durée de vie que les TOPCon, qui est aujourd’hui la technologie dominante.
Les cellules HJT présentent par ailleurs le meilleur rapport de bifacialité, ce qui est très intéressant dans le cadre de l’AgriPV. Enfin, cette technologie offre également l’empreinte environnementale la plus faible grâce à des épaisseurs de wafers extrêmement basses. C’est donc la technologie que nous avons choisie pour développer nos modules innovants.
En quoi la photonique peut-elle améliorer la production d’électricité et le rendement agricole ?
P.R. : La photonique est aujourd’hui le principal levier pour se rapprocher de la limite d’efficacité de conversion de nos technologies PV. Elle est également l’une des pistes pour dépasser cette limite, par exemple, en faisant de la conversion spectrale. Elle est donc aujourd’hui utilisée dans la R&D du photovoltaïque.
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En ce qui concerne l’agriculture, le potentiel de la photonique se trouve dans le développement de modules PV dédiés à l’agriphotovoltaïsme. L’idée est de transmettre à la plante ce dont elle a besoin quand elle en a besoin, et de convertir le reste en électricité. Ces besoins ont été identifiés par nos agronomes et nous développons des solutions visant à atteindre cette complémentarité. En adaptant la transparence des modules et en jouant sur des conversions et le piégeage de la lumière, nous pouvons concevoir des modules adaptés à plusieurs cultures et contextes bioclimatiques. En effet, chaque culture a des besoins différents qu’il faut prendre en compte. S’ils sont bien conçus, les panneaux AgriPV seront un outil formidable d’adaptation au réchauffement climatique et aux sécheresses qui vont s’intensifier. A terme, cela se traduira par la conservation de notre agriculture actuelle et à une économie significative d’eau.
Prenons par exemple les vignobles du sud de la France. Certains cépages sont aujourd’hui menacés par l’augmentation du rayonnement solaire et des sécheresses. Les panneaux AgriPV permettront de garantir qualité et rendements agricoles tout en générant des revenus supplémentaires pour les vignerons grâce à la production d’électricité. La consommation en eau sera également réduite par la baisse de l’évapotranspiration.
Et demain ?
P.R. : En voyant plus loin, et en prenant le pari de l’autoconsommation, les agriculteurs pourraient fortement décarboner leur activité en s’équipant d’engins agricoles électriques et de générateurs d’engrais azotés in-situ.
| Pierre Rale est titulaire d’un doctorat de l’Université Pierre et Marie Curie, sur le sujet des concepts avancés photovoltaïques. Il a poursuivi son parcours dans la recherche sur les concepts de rupture dans le photovoltaïque avant d’intégrer l’Ademe afin de contribuer à l’action de l’Etat sur la filière PV, principalement sur les thématiques des politiques publiques et du financement de la recherche et de l’innovation. Son ambition chez Feedgy ? « Développer des modules innovants et travailler à améliorer l’exploitation de la lumière ». |
