20 octobre 2026
Pourrait-on un jour utiliser une technologie de cellules solaires qui a alimenté des centaines de satellites et des missions dans l’espace lointain pour propulser des avions et des voitures? Comment pourrait-on réduire les coûts de production?
Dans le cadre de recherches et d’essais menés sur d’éventuelles applications terrestres, la filiale AZUR SPACE de 5N+ a récemment contribué à deux records mondiaux en matière d’efficacité des modules photovoltaïques.
Voici à quoi pourrait ressembler l’avenir.
Projet Vorfahrt
Depuis qu’elle a fourni les cellules solaires pour le premier satellite allemand il y a 57 ans, la société AZUR, située à Heilbronn, en Allemagne, est devenue un chef de file mondial du développement et de la fabrication de cellules solaires multijonctions basées sur des composés semiconducteurs III-V (éléments qui viennent des groupes III et V du tableau périodique).
Ces cellules, conçues pour des applications spatiales exigeantes, sont à l’origine d’un projet de recherche visant à adapter la technologie à d’autres secteurs qui pourraient profiter de sa grande efficacité. Le projet Vorfahrt (qui signifie « priorité », au sen de priorité de passage sur la route) a commencé à développer et à tester de nouvelles cellules et de nouveaux modules avec quatre partenaires du secteur manufacturier, Electra Solar, Gochermann Solar Technology, Temicon et Audi AG, ainsi qu’un partenaire universitaire, le Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE).
« L’objectif était de rendre de nouvelles applications possibles en accroissant la production et en réduisant les coûts », a déclaré Tim Kubera, expert principal, Compétitivité future, qui dirige le projet au sein d’AZUR SPACE avec le soutien de ses collègues Kristof Möller, Samuel Brückmann et Ivica Zrinscak. « Nous avons identifié deux secteurs qui pourraient nous permettre d’obtenir des économies d’échelle en raison des volumes élevés : d’abord, les avions à panneaux photovoltaïques, puis l’industrie automobile lorsque les coûts diminueront. »
Le module solaire le plus efficace au monde
L’un des principaux objectifs du projet consistait à démontrer le potentiel de la technologie en atteignant de nouveaux niveaux d’efficacité. Pour ce faire, AZUR SPACE a adapté ses cellules III-V à triple jonction sur germanium au spectre solaire terrestre. Puis, les scientifiques de Fraunhofer ISE ont utilisé ces cellules pour bâtir un module de 833 centimètres carrés. En plus de la technologie de cellules d’AZUR SPACE, une technologie d’interconnexion en bardeaux à densité élevée provenant de Fraunhofer ISE et un revêtement optique nanostructuré de pointe à très faibles pertes ont également été appliqués pour y parvenir.
Modules photovoltaïques semi-flexibles fabriqués à Fraunhofer ISE à l’aide de cellules solaires tandem III-V provenant d’AZUR SPACE Solar Power GmbH (Source : Fraunhofer ISE)
Au début de l’année, le module a converti 34,2 % de la lumière du soleil en électricité, un record d’efficacité mondial rendu possible par les cellules solaires 3T34 d’AZUR SPACE, qui ont été interconnectées et laminées par les partenaires du projet. À titre comparatif, l’ancien record était de 32,7 %.
Grâce à un procédé optimisé, les pertes optiques et électriques à l’intérieur du module ont été presque éliminées afin de préserver la performance de la cellule. Notre plateforme de substrats de 150 mm a permis d’obtenir une qualité supérieure et une homogénéité pour presque tous les substrats utilisés.
Ça ne s’est pas arrêté là. Le consortium s’est ensuite surpassé quelque mois plus tard en disposant les cellules solaires en forme de bardeaux, connue sous le nom de technique matricielle en bardeaux. Cette mesure a permis d’améliorer la performance du module lors d’ombrages partiels et d’atteindre une efficacité supérieure de 34,4 %. Ces résultats exceptionnels ont été présentés en septembre à Rotterdam à l’occasion de la 43e European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition.
« L’efficacité de la cellule a surpassé les objectifs que nous nous étions fixés pour ce projet, a déclaré M. Kubera. Elle a confirmé la solidité de la technologie. »
L’équipe du projet Vorfahrt, de gauche à droite : Dr Hubert Hauser (Temicon), Dr Oliver Höhn (Fraunhofer ISE); Dre Laura Stevens (Fraunhofer ISE), Calin Gologan (Electra Solar), Leonhard Böck (Fraunhofer ISE), Tim Kubera (AZUR SPACE), Samuel Brückmann (AZUR SPACE), Oliver Gochermann (Gochermann Solar Technology), Dr Georg Altenhöfer-Pflaum (Jülich Project Management Organization), Dre Annegret Matthai (Audi AG) et Dr Martin Heinrich (Fraunhofer ISE)
Prochaines étapes
La dernière étape du projet Vorfahrt est la construction et la mise à l’essai d’un module III-V pour toit de voiture utilisant les cellules solaires d’AZUR SPACE, conçu en partenariat avec Audi. Le module est en train d’être achevé et fournira une autre occasion de démontrer le potentiel de la technologie (à petite échelle) sur des véhicules offrant un espace limité.
La capacité de produire une partie de l’électricité nécessaire pour une voiture directement sur son toit serait révolutionnaire, mais il reste encore beaucoup de travail à faire avant qu’une production à grande échelle soit possible. AZUR SPACE explore différentes avenues pour réduire les coûts des cellules et des modules, et élargir les éventuelles applications terrestres de cette technologie.
L’adoption commerciale des applications envisagées par le projet Vorfahrt est peut-être encore loin, mais la technologie d’AZUR SPACE démontre déjà sa valeur au-delà de l’espace. Par exemple, en 2023, ses cellules solaires à haute efficacité sont devenues des éléments clés de la centrale phare de production et de stockage d’énergie solaire RayGen à Carwarp, en Australie.
Ensemble, ces projets misent sur une occasion encore plus vaste. En combinant son expertise de pointe aux capacités de ses partenaires universitaires et industriels, AZUR SPACE continuera à repousser les frontières en matière d’efficacité des cellules solaires et à explorer les applications qui peuvent le plus profiter de sa technologie.
Les cellules solaires AZUR ont aidé à alimenter des satellites, des missions dans l’espace lointain, des centrales de stockage d’énergie et des aéronefs expérimentaux. Que feront-elles ensuite?