JAKARTA - Après avoir dominé l’industrie des panneaux solaires sur Terre, la Chine dirige maintenant ses ambitions vers l’espace. Citant un rapport de Yicai Global, vendredi 12 juin, un certain nombre de géants de la photovoltaïque chinoise ont commencé à encourager le développement de centrales solaires spatiales basées sur des cellules solaires perovskites plus légères et moins chères.
La photovoltaïque est une technologie qui transforme la lumière du soleil en électricité. Les perovskites sont des matériaux de nouvelle génération pour les cellules solaires qui sont légers, flexibles et moins chers que de nombreuses technologies anciennes.
Cette initiative a été mise en place lorsque Trina Solar et Golden Concord Holdings ou GCL Group ont formé une alliance de développement de l’énergie spatiale. Ils ont collaboré avec des entreprises aéronautiques et des instituts de recherche. L’alliance a été annoncée lors de l’exposition SNEC International Photovoltaic Power Generation and Smart Energy Conference & Exhibition à Shanghai.
Pour la Chine, ce projet fait partie de l'ambition de construire de l'énergie solaire depuis l'orbite. L'énergie est récoltée dans l'espace, puis utilisée pour les satellites, les engins spatiaux et, dans une étape plus avancée, peut-être renvoyée sur Terre.
GCL est plus concret. Son entreprise, Kunshan GCL Optoelectronic Material, avec Ziwei Network Technology, prévoit de lancer un « satellite informatique » fabriqué en interne d’ici la fin de l’an.
Le satellite utilisera des panneaux solaires GCL perovskite, un système de stockage d’énergie à l’état solide et des GPU de production chinoise. L’état solide fait référence à une technologie de stockage d’énergie à l’état solide. Les GPU sont des puces graphiques qui sont également largement utilisées pour le calcul intensif.
Le satellite sera testé en orbite terrestre pendant un an. L’objectif est de prouver un système complet, de la production d’électricité, au stockage d’énergie, jusqu’à la consommation d’énergie.
Sur le papier, l'énergie solaire spatiale est déclarément tentante. Les panneaux solaires en orbite ne sont pas perturb́s par la nuit, les nuages, la pluie ou la pollution. L'exposition au soleil est plus stable et la densit́e d'énergie est plus haute que pour les centrales solaires terrestres.
Selon un rapport de Yicai Global citant Central China Securities, l’énergie solaire spatiale peut théoriquement produire de l’énergie de huit à 15 fois plus grande que les systèmes terrestres. Le marché mondial est estimé à 56,9 milliards de yuans, soit environ 8,3 milliards de dollars cette année.
Avec le nombre croissant de constellations de satellites en orbite basse, ce marché devrait atteindre 1,1 trillion de yuans, soit environ 162,3 milliards de dollars étrois, d’ici 2035. L’orbite basse est la zone orbitale des satellites relativement proche de la Terre et est largement utilisée pour les réseaux de communication par satellite.
Jusqu'à présent, le secteur spatial s'est largement appuyé sur les cellules solaires à arséniure de gallium ou GaAs. Cette technologie est robuste, efficace et résistante aux conditions extrêmes, ce qui la rend populaire sur les satellites. Le problème : le coût est très élevé.
Tian Qingyong, directeur général de GCL Optoelectronics, cité par Yicai Global, a indique que les cellules solaires spatiales en arséniure de gallium sans emballage coûtaient environ 300 yuans ou 44 dollars par watt. Si elles deviennent un système de panneaux complet, le coût peut atteindre 500 yuans par watt. Par mètre carré, la valeur est d’environ 100 000 yuans ou 14 750 dollars.
C'est là que les perovskites entrent en jeu. Selon Huajin Securities, les cellules perovskites peuvent réduire les coûts jusqu'à un dixième de la technologie traditionnelle. Le poids peut également être réduit de moitié et la forme plus flexible.
Pour une utilisation terrestre, le coût de production d’une cellule de perovskite est d’environ 0,50 yuan ou 7 cents E.U. par watt. Les défis pour la version spatiale existent toujours, en particulier sur le verre de revêtement résistant aux radiations. Cependant, Tian a déclaré qu’il y avait encore un grand espace pour réduire les coûts si la résistance aux radiations du matériau pouvait être améliorée.
Le développement de la technologie est rapide. Le 3 juin, GCL a annoncé que l’éfficacité de conversion des modules tandem perovskite-silicium de 2 042 centimères carrés atteignait 30,2 %. C’est la premierère fois que le module a été dépassé par 30 %.
En janvier, un panneau solaire perovskite à connexion unique fabriqué par SolaEon Technology a enregistré une efficacité de 27,8%, un record mondial pour sa catégorie.
Cette mesure marque l'effort de l'industrie solaire chinoise pour étendre l'application des technologies de perovskite au secteur spatial.
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