L’énergie photovoltaïque est au coeur de l’approvisionnement énergétique des missions spatiales. Avec l’arrivée massive des opérateurs privés développant des activités dans l’espace, « la course à la baisse des coûts pour les générateurs solaires spatiaux (constellations) et pour les applications photovoltaïques de haute atmosphère est désormais lancée », explique le CEA-INES.

L’agence a annoncé avoir franchi un cap important dans le photovoltaïque silicium pour l’espace en obtenant des résultats prometteurs avec des cellules TOPCon adaptées pour le spatial et la stratosphère. Elle a affirmé, dans un communiqué, avoir réalisé avec succès des dispositifs TOPCon alternatifs de 60 µm d’épaisseur (taille M2).

Selon le CEA, ces cellules présentent des rendements de conversion post-irradiation similaires aux cellules PERC de type p conventionnelles en même situation d’irradiation « avec un dispositif dont la masse est environ trois fois inférieure pour les cellules TOPCon flexibles alternatives ! ». L’agence précise avoir obtenu ces résultats en utilisant des équipements représentatifs de l’industrie.

« Ce dispositif TOPCon alternatif repose sur des structures double face en poly-silicium sur oxyde. Des couches de poly-silicium ultra-minces sont utilisées pour limiter les pertes optiques. Sur la face avant, ces couches sont de type n. Par conséquent, avec des substrats dopés au gallium, la cellule présente un émetteur localisé sur la face avant. Il est intéressant de noter que cette cellule solaire peut être obtenue par un procédé de fabrication très simplifié, bien adapté aux plaquettes minces. »

Ces résultats ont été obtenu dans le cadre du projet CARLAH2, soutenu par l’Agence spatiale européenne (ESA) et ont été présentés lors de la 13ème conférence européenne sur l’énergie spatiale à Elche en Espagne les 9 et 10 novembre derniers. Toujours sur les cellules de type n, le CEA avait présenté des avancées prometteuses sur des cellules photovoltaïques à hétérojonction (SHJ) ultra-fines, destinées à voyager dans l’espace en février 2023.