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Comme l’explique le groupe industriel tricolore dans son communiqué, les cellules à multi-jonctions sont des éléments utilisées par les systèmes photovoltaïques à concentration (CPV) pour produire à coût compétitif de l’électricité solaire. Elles sont notamment utilisées pour les grandes centrales solaires des régions aux taux d’ensoleillement direct élevé.

Reconnue mondialement dans la technologie photovoltaïque à concentration, l'entreprise Soitec a quant à elle mis au point des modules atteignant une efficacité de 31,8%. Grâce à l'utilisation de lentilles de Fresnel, la lumière y est concentrée 500 fois avant d’atteindre les cellules à triple jonction qui assurent la conversion du rayonnement solaire en électricité. L'emploi de matériaux très résistants, comme le verre et le métal, assure la robustesse et la durabilité de chaque module.

Touwsrivier, nord-est du Cap, Afrique du Sud. La plus importante centrale solaire du pays, appartenant au producteur de matériaux semi-conducteurs Soitec, y sera prochainement mise en route, a annoncé l’entreprise reprise par l’AFP.

Les travaux d’installation de la centrale devraient être terminés dans les prochains mois a précisé la société. Aujourd’hui 60% des systèmes sont en place. En attendant, la moitié du site devrait être mis en service, ce qui représente une puissance maximale de 22 mégawatt, sur les 44 que produira à terme la centrale, détaille l’AFP.

L’entreprise avait conclu fin 2012 un contrat avec Eskom, l’entreprise nationale d’électricité. Elle s’était engagée à acheter l’intégralité de l’électricité produite par l’installation.

Les deux sociétés ont également convenu de s'accorder mutuellement le droit d'utiliser leurs brevets respectifs en propriété exclusive à des fins de recherche et de développement pour des applications au-delà du nœud 10 nm. "Cela permettra (…) de développer des produits dans lesquels la couche active (dans laquelle les dispositifs sont fabriqués) est constituée d'un matériau semi-conducteur autre que du silicium simple et non contraint, tel qu'un composé de silicium-germanium, du germanium ou des matériaux III-V", expliquent-elles.

Avec une efficacité pouvant atteindre plus de 30 % et des coûts d'installation et de maintenance réduits, la technologie CPV demeure une solution compétitive pour produire d'importants volumes d'électricité dans les régions bénéficiant d'un taux d'ensoleillement (DNI) élevé. De telles régions représentent une surface d'environ 1,3 million de km⊃2; en Chine. Par ailleurs, la demande chinoise d'électricité est considérable, et en constante augmentation.

La technologie CPV de Soitec utilise des cellules à triple jonction, montées sur des plaques support en verre. Grâce à des lentilles de Fresnel (fabriquées à partir de silicone sur verre), la lumière du soleil est 500 fois concentrée avant d'atteindre ces cellules, qui la convertissent alors en électricité. Un cadre métallique assemble ces deux plaques de verre pour former des modules particulièrement robustes, durables et résistants. Les modules sont montés sur des « trackers ». Grâce à un déplacement biaxial, ces systèmes de suivi de la course du soleil optimisent automatiquement la position des modules pour maximiser la production d'énergie tout au long de la journée. Les modules de Soitec atteignent un rendement de 31,8%.

En effet, le nouveau Plug&Sun+ peut être couplé avec des batteries et / ou un générateur diesel pour fournir de l'électricité 24 heures sur 24. Il a été conçu pour permettre, sur des sites isolés avec un accès limité ou nul au réseau électrique, une production d’énergie d’origine solaire grâce à des installations de taille intermédiaire.

L'arséniure de gallium (GaAs) est un semi-conducteur composé de deux éléments, le gallium et l'arsenic. Il s'agit d'un semi-conducteur III-V utilisé dans la fabrication de composants comme les circuits hyperfréquences intégrés, les circuits intégrés hyperfréquences monolithiques, les diodes émettrices de lumière infrarouge, les diodes laser, ainsi que les cellules solaires et les fenêtres optiques. Le GaAs est souvent utilisé en tant que substrat pour la croissance épitaxiale d'autres semi-conducteurs III-V, dont les alliances connexes InGaAs et GaInNAs.

Cela permettra aux deux entreprises de développer des produits dans lesquels la couche active (dans laquelle les dispositifs sont fabriqués) est constituée d'un matériau semi-conducteur autre que du silicium simple et non contraint, tel qu'un composé de silicium-germanium, du germanium ou des matériaux III-V. Ces matériaux semi-conducteurs avancés permettent la fabrication de transistors à canal à haute mobilité pour les applications numériques de prochaines générations.

Chaque module Soitec CX-S530 a une surface de plus de 100 mètres carrés, ce qui représente aujourd'hui une capacité de 28 kilowatts-crête (kWc), un calibre optimisé de façon à parvenir à une haute performance tout en réduisant les coûts de fabrication, et ceux d'installation et de maintenance. Le système Soitec CX-S530 utilise 12 des grands modules Soitec CX-M500 et bénéficie d'une efficacité de 30 %, soit à peu près deux fois plus que celle des panneaux photovoltaïques conventionnels.