CORE-H: le “cœur” de 3SUN

Tout est une question de "cœur". Comme le O de "cœur". Si, pour 3SUN, la recherche est au cœur de l'innovation, dans un élan continu vers de nouveaux objectifs à atteindre, il en est de même pour la technologie qu'elle développe. CORE-H est en effet le fleuron de l'entreprise de Catane, l’axe autour duquel tourne la production de cellules solaires à haut rendement, le cœur même de chaque module photovoltaïque. C’est aussi le sésame pour l'avenir de la production durable d'énergie solaire et celui de 3SUN en tant que leader du secteur photovoltaïque en Europe.

À la recherche de l'efficacité

Mais quel est le secret de CORE-H ? Cosimo Gerardi, Chief Technology Officer de 3SUN, l'explique en commençant par le b.a.-ba: "Un panneau photovoltaïque est composé d'un certain nombre de cellules solaires. Une cellule solaire est un dispositif qui transforme la lumière en courant électrique, une sorte de batterie qui ne produit de l'énergie qu'en présence de lumière. Sans lumière, elle cesse de fonctionner". En résumé, CORE-H permet de maximiser la production d'énergie du module photovoltaïque. “La technologie innovante développée par 3SUN se base sur l’union de deux matériaux : le silicium cristallin, dont les atomes sont parfaitement ordonnés dans un réseau basé sur une structure cubique à faces centrées, et une couche de silicium amorphe "désordonnée". Cette combinaison offre un rendement énergétique supérieur à celui des cellules solaires classiques au silicium et des autres technologies utilisées aujourd'hui dans le photovoltaïque terrestre conventionnel. Les cellules à hétérojonction (HJT) dotées de la technologie CORE-H offrent également une plus grande résistance aux températures élevées, ce qui permet de maintenir des performances très élevées même dans des conditions environnementales critiques, garantissant ainsi une production d'énergie stable. En plus d'un rendement majeur. "L'efficacité d'une cellule solaire est déterminée par la quantité de lumière pouvant être convertie en électricité par le matériau actif de la cellule. Le silicium est un matériau dont la limite théorique d'efficacité se situe plus ou moins autour de 28%. Avec notre technologie, nous sommes assez proches de cette valeur. Nous sommes actuellement aux alentours de 25% et nous estimons pouvoir atteindre au moins 27%, ce qui est bien plus élevé que les technologies concurrentes grâce à notre capacité à mieux préserver les propriétés du silicium”.

Le pouvoir de la “double face”

"La cellule 3SUN est structurée de façon à produire plus d'énergie en moyenne. Ainsi, en plus de l'efficacité de conversion instantanée et de la production d'énergie plus élevée par rapport à d'autres cellules solaires, en moyenne elle produit toujours plus d'énergie grâce à la stabilité thermique plus élevée et à la structure biface de la cellule", souligne M. Gerardi. Un coefficient de bifacialité très élevé permet également de tirer le meilleur parti de la lumière diffusée et réfléchie par le sol. "Si la nature du sol offre une réflectivité élevée, par exemple une couleur plus claire, elle produit encore plus ; par conséquent, au niveau des performances, une cellule solaire de ce type offre un rendement en termes de production d'énergie que personne d'autre n’est en mesure d’offrir actuellement”. Actuellement, le coefficient de bifacialité des modules photovoltaïques classiques est généralement de l'ordre de 70%, et dans les meilleurs cas, il atteint 80%. "Avec notre technologie, nous parvenons à atteindre 95%, c’est-à-dire que si l’on mesure l'efficacité à l'arrière de la cellule solaire, on obtient 95% de ce que l’on obtient à l'avant. Cela signifie que l'on gagne beaucoup sur les terrains où l'on peut capter le rayonnement réfléchi ou la diffusion de la lumière émanant d'un terrain clair ou d'un certain niveau de réflexion. Aujourd'hui, les champs solaires exploitent beaucoup le principe de cette double exposition et, dans le cas de 3SUN, la bifacialité plus élevée nous permet d'avoir une meilleure productivité", ajoute M. Gerardi.

La grande expansion

Avec CORE-H, 3SUN se confirme l'un des principaux acteurs du photovoltaïque en Europe, visant à redonner à l'Occident la primauté de l'énergie solaire, non seulement en ce qui concerne la production de cellules solaires et de modules photovoltaïques, mais également pour la production de silicium et de verre, aujourd'hui dominée par la Chine et l'Asie, en exploitant principalement ses compétences technologiques et son expérience dans le domaine de la physique des semi-conducteurs et traduisant le tout en innovation. Et après le parcours entamé en 2011 avec un partenariat entre Enel Green Power, Sharp et STMicroelecrnics, avec une technologie à couche mince, nous raisonnons aujourd'hui en termes d'expansion. "Nous nous sommes engagés à passer d'une production de 200 MW à 3 GW par an", affirme M. Gerardi. "Nous fabriquons de meilleurs produits, des modules plus grands et différenciés, destinés à la production décentralisée, c'est-à-dire aux toits des entrepôts industriels et des bâtiments, où nous réfléchissons également à des modules avec une surface moindre mais un rendement élevé, comme à l’utility scale, c'est-à-dire aux grands champs solaires où la bifacialité nous permet de produire beaucoup plus d'énergie que nos concurrents. Cet avantage est combiné à la stabilité thermique qui minimise la perte de performance du silicium à haute température et à la faible dégradation des modules, qui peuvent durer jusqu'à trente ans. Et dans un avenir proche, 3SUN mise tout sur Tandem, une technologie qui associe le silicium à un autre matériau très novateur. "Le silicium utilise uniquement la partie rouge du spectre solaire. Si nous appliquons à la cellule de silicium une cellule supplémentaire à pérovskite, nous parvenons également à utiliser la partie bleue, convertissant ainsi en énergie une plus grande partie du spectre solaire. Avec une augmentation de l’efficacité de plus de 28%, pouvant atteindre même plus de 30%, c'est la frontière du photovoltaïque aujourd'hui, et nous la développons pour la transférer du laboratoire aux lignes de production industrielle".