D’après pv magazine international.
La société japonaise de télécommunications et de technologie Softbank Corp, dont la société mère est la holding d’investissement Softbank Group, développe un large éventail de technologies pour son projet de plate-forme ultra-légère de haute altitude (HAPS). Le projet vise à développer un avion solaire destiné à opérer à une altitude de 20 km pour embarquer des antennes relais de télécommunications.
L’un de ses programmes de recherche, achevé en mars de cette année, visait à fabriquer un panneau photovoltaïque en silicium de moins de 700 g/m2, inspiré des modules photovoltaïques en silicium à haut rendement utilisés dans les courses de voitures solaires. Il a été décrit dans un article de R&D intitulé « The Challenge of Ultra-Lightweight Solar Modules for HAPS » (Le défi des modules solaires ultra-légers pour HAPS), publié sur le site web de Softbank.
Dans cet article, l’équipe explique pourquoi elle a opté pour la technologie photovoltaïque au silicium : « La cellule solaire la plus légère et la plus efficace actuellement disponible est la cellule solaire composée pour les applications spatiales, mais elle est coûteuse et longue à fabriquer. C’est pourquoi nous avons choisi les cellules en silicium cristallin à haut rendement, qui sont disponibles à environ 1/1000 du prix. »
Le projet, auquel ont participé la société japonaise Fujipream Corporation et le fabricant chinois de modules Longi, a permis d’obtenir un panneau à hétérojonction de silicium de 665 g/m2, encore plus léger que l’objectif de 700 g/m2 fixé au départ.
Fabriqués avec la technologie cellulaire de Longi, la même technologie HJT 80 µm utilisée pour construire la cellule record dévoilée en 2022, les modules encapsulés mesurent 563 mm x 584 mm et pèsent 218,5 g. La puissance de sortie maximale de 71,1 W a été mesurée sous le spectre standard AM 1,5 pour un rendement du module de 22,2 % sur la surface effective.
Pour atteindre les poids visés, tous les matériaux ont été beaucoup plus minces que les panneaux conventionnels. La couverture avant, les cellules, les encapsulants et la feuille arrière mesuraient respectivement 25 µm, 80 µm, 150 µm et 50 µm.
Les connexions à cette taille ont constitué un défi. « Un fil de cuivre fin d’un diamètre de 250 µm a été choisi pour les connexions directes entre les cellules, qui ont été raccordées à l’aide d’une soudure à faible point de fusion », expliquent les chercheurs, qui précisent qu’il s’agit d’un processus manuel.
D’autres recherches sont prévues pour atteindre les 500 g/㎡. « Pour atteindre cet objectif, nous continuerons à développer des modules dans le but de rendre chaque composant du module encore plus fin et plus performant, ainsi que d’améliorer le câblage et la technologie de laminage », ont déclaré les chercheurs.
Le porte-parole de Softbank a d’ailleurs confirmé à pv magazine qu’un nouveau projet était en cours. « Le fabricant de modules solaires Fujipream Corporation est notre partenaire pour ce projet de recherche », a-t-il déclaré, précisant qu’il ne se cantonnait pas à un fabricant de cellules solaires en particulier pour mener à bien ses travaux.
Softbank travaille depuis 2017 avec des partenaires externes issus de l’industrie et du monde universitaire en vue de résoudre les défis technologiques sur la voie de la réalisation de ses projet HAPS. Par exemple, elle a annoncé ce mois-ci la réussite du deuxième essai sur le terrain de son avion Sunglider HAPS avec la société américaine de technologie aérospatiale et de défense AeroVironment dans l’État américain du Nouveau-Mexique.
Traduit par Marie Beyer.
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