La technologie Concentrix™ : la solution performante de Soitec
La technologie Concentrix de Soitec est une technologie innovante qui utilise des composants de qualité supérieure, optimisés en termes de longévité et de fiabilité pour assurer un rendement élevé pendant toute la durée de fonctionnement du système. Le département R&D de Soitec Solar travaille intensément pour améliorer la conception du produit, la qualité de fabrication et la production, de façon à en accroître le rendement, à en réduire les coûts et à garantir sa qualité et ses performances.
Les cellules solaires multi-jonctions
La technologie Concentrix de Soitec utilise des cellules solaires III-V triple-jonctions optimisées (GaInP/GaInAs/Ge). Trois types de cellules sont empilés, chacun destiné à convertir une certaine partie du spectre du soleil (ondes courtes, ondes moyennes, rayonnement infrarouge). Les cellules solaires multi-jonctions, qui servent aux applications spatiales depuis presque 20 ans, présentent des rendements impressionnants. Leur potentiel est considérable : en laboratoire, les rendements de conversion de l’énergie lumineuse dépassent 41 %, soit près de deux fois le rendement des cellules photovoltaïques traditionnelles.
Si les cellules multi-jonctions sont plus performantes que les cellules traditionnelles, leur fabrication est toutefois plus coûteuse. L’utilisation d’optiques à concentration pour capturer la lumière du soleil sur ces cellules multi-jonctions permet de réduire considérablement la surface de matériau semi-conducteur nécessaire à la fabrication de ces cellules – seulement quelques millimètres carrés – pour des modules CPV dont l’efficacité est élevée et le coût de fabrication faible.
Après avoir prouvé ses compétences dans les substrats fonctionnalisés, Soitec développe aujourd’hui sa propre cellule, la Smart Cell. Intégrée à la technologie Concentrix, la Smart Cell permettra d’atteindre des records de production d’énergie à l’échelle industrielle.
Cette cellule s’appuiera sur les technologies Smart Cut™ et Smart Stacking™ de Soitec pour transférer de minces couches de matériau semi-conducteur cristallin de qualité supérieure. La technologie Smart Cell, mise au point avec la participation du CEA-Leti (expert de la technologie Smart Cut) et de l’Institut Fraunhofer (pour les cellules solaires III-V multi-jonctions), produira des cellules multi-jonctions en matériaux composés III-V de grande qualité, capables d’assurer des rendements nettement plus élevés que les cellules multi-jonctions classiques obtenues par épitaxie.
Les onduleurs et trackers de Soitec pour centrales solaires
Un onduleur convertit l’électricité solaire produite sous forme de courant continu par les modules CPV Concentrix en courant alternatif, qui peut alors alimenter le réseau public.
Soitec sélectionne les onduleurs les plus fiables et les plus performants du marché pour limiter les pertes dues à la conversion électrique.
Il existe deux grands types d’onduleur : en série et centralisé. La technologie Concentrix est compatible avec les deux.
Les modules photovoltaïques à concentration (CPV)
Les modules photovoltaïques à concentration (CPV) Concentrix de Soitec se composent d’une plaque optique (lentille de Fresnel) et d’une plaque support sur laquelle sont montées les cellules solaires. La lentille de Fresnel concentre la lumière du soleil (par 500) sur les cellules solaires de la plaque de base.
Les cellules sont montées avec une précision extrême, de manière à ce que les rayons du soleil se concentrent très exactement sur les petites cellules solaires.
Soitec fabrique ses modules CPV suivant une technologie de verre isolant et des techniques de circuits imprimés, choisies pour leur rentabilité et leur fiabilité à long terme.
Rigoureux et de qualité supérieure, ce processus de fabrication assure aux modules un rendement moyen impressionnant de 30%.
Les modules CPV Concentrix de Soitec sont certifiés par la CEI et figurent sur la liste de la California Energy Commission (CEC).
- La norme CEI 62108 spécifie les exigences relatives à la qualification de la conception et à l’homologation des modules et ensembles photovoltaïques à concentration destinés à une utilisation de longue durée dans des conditions extérieures difficiles. Conformément aux normes sur les essais des modules photovoltaïques traditionnels, la norme CEI 62108 impose de simuler les conditions environnementales et leurs influences sur les modules CPV pour en vérifier la performance et la résistance à long terme. Cette simulation implique de procéder à plusieurs essais, notamment de tenue à la grêle, de charge mécanique, d’isolation, d’isolement en milieu humide et d’exposition en site naturel.
- La liste de la CEC est indispensable pour implanter son activité en Californie. Elle est en particulier essentielle au financement des projets commerciaux avec des sociétés clientes et des compagnies d’énergie publiques. Les modules CPV Concentrix ont été inscrits sur la liste de la CEC à la suite d’essais réalisés par le TÜV Rheinland Photovoltaic Testing Laboratory LLC à Tempe, dans l’Arizona.
Systèmes de tracking
La technologie CPV Concentrix assure une production énergétique constante, grâce à un système de tracking à deux axes qui focalise avec précision la lumière du soleil sur les cellules photovoltaïques, tout au long de la journée.
La technologie Concentrix utilise un algorithme propriétaire pour positionner le tracker. Le positionnement astronomique et le suivi de la production d’énergie en courant continu permettent de calculer à l’avance la position optimale pour une génération maximale d’électricité.
Les systèmes de tracking de Soitec respectent les impératifs de fiabilité suivants :
- robustesse suffisante pour produire de l’énergie même par grand vent ;
- tracking précis du soleil pour une génération d’électricité maximale ;
- maintenance facile du système et du moteur.
La technologie Concentrix est compatible avec des systèmes de tracking de différents types et différentes tailles, de façon à satisfaire les besoins des clients.