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Energie solaire : améliorer l’efficacité du transfert au réseau

Ridha Loukil

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Le projet de recherche allemand Neuland vise à réduire de moitié les pertes du transfert d’énergie des panneaux solaires vers le réseau électrique.

Six partenaires du monde des semi-conducteurs et de l’industrie d’énergie solaire unissent leurs forces dans le projet NEULAND financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et la recherche (BMBF). Objectif : explorer de nouvelles voies pour une utilisation plus efficace de l'électricité produite par des panneaux solaires. Le projet vise à réduire les pertes d’énergie de moitié dans l’interface électronique qui relie les panneaux solaires au réseau électrique. Cette interface comporte des dispositifs d’électronique de puissance dont des onduleurs pour convertir le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques en courant alternatif adapté aux caractéristiques du réseau électrique.

L’une des voies à l’étude est le recours à de nouveaux semiconducteurs comme le carbure de silicium (SiC) ou le nitrure de gallium sur silicium (GaN sur silicium), pour les composants électroniques de puissance (diodes, transistors…). Les partenaires se donnent l’objectif de réduire les pertes sans augmenter sensiblement les coûts du système global.

Ces composants de puissances pourront également être utilisés à l'avenir dans les alimentations à découpage dans les PC de bureau et portables, les téléviseurs à écran plat, les serveurs et les systèmes de télécommunication, avec pour résultat de réduire aussi les pertes d'énergie de moitié dans ces applications .

Un projet de plus de 8 M€

Coordonné par Infineon Technologies, le fabricant allemand de semiconducteurs, le projet se déroulera jusqu'à mi-2013. Il recevra un financement à 52,6 % à hauteur d'environ 4,7 millions d'euros du BMBF.

Depuis une dizaine d'années, le SiC est utilisé dans les diodes Schottky au cœur des alimentations à découpage qui équipent principalement les PC, les téléviseurs, les onduleurs solaires ou les variateurs de vitesse de moteurs électrique. Avec pour résultat de réduire déjà les pertes d’énergie.

À l'heure actuelle, le GaN se cantonne principalement aux diodes électroluminescentes blanches. Les études sur l'aptitude de ce matériau à remplacer le SiC dans les applications de puissance ont commencé en 2006. Le projet NEULAND révélera les applications pour lesquelles il serait plus avantageux en termes de fiabilité, de facilité d'utilisation et de coût.

Le consortium réunit Aixtron (fournisseur d'équipements pour l'industrie des semiconducteurs), les fabricants de plaquettes de semiconducteurs SiCrystal et Azzurro, les fournisseurs de semiconducteurs Microgan et Infineon Technologies, et l’ingénieriste des systèmes photovoltaïques SMA Solar Technology.

Ridha Loukil

 

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