Les panneaux solaires, restés plats pendant plus d’un siècle, changent radicalement grâce à une innovation japonaise. Sphelar®, développé par la société Kyosemi, bouscule les idées reçues en proposant des cellules photovoltaïques sphériques, capables de capter la lumière solaire de toutes les directions. Cette avancée pourrait bien recomposer l’avenir de l’énergie solaire.
Un parcours d’idée et d’expérimentation
Depuis les années 1880, les panneaux solaires ont été surtout des surfaces planes. Charles Fritts, pionnier de l’énergie solaire, a fabriqué les premiers dispositifs en 1883 en utilisant du sélénium recouvert de fines couches métalliques. Cette première approche a posé les bases d’un développement qui est resté inchangé pendant des générations. Pourtant, en 1998, Kyosemi a ouvert son propre laboratoire de microgravité, marquant le lancement d’une recherche ambitieuse pour repenser les limites des panneaux solaires traditionnels. En collaboration avec le JAMIC (Japan Microgravity Center), l’équipe de Kyosemi a mené des expériences dans une ancienne galerie de mine équipée d’un tunnel de 710 mètres et d’une installation de chute.
Pendant les tests, des capsules mises sous vide et contenant du silicium fondu étaient lâchées depuis une hauteur de 500 mètres. La matière fondait puis se recristallisait en sphères parfaites en condition de microgravité. Les observations de laboratoire ont conforté l’hypothèse de M. Nakata, fondateur de Sphelar® chez Kyosemi : puisque la lumière du Soleil arrive de toutes les directions, une géométrie sphérique pourrait capter plus d’énergie que les surfaces planes classiques.
Passer de la théorie à l’objet
Réaliser une jonction P-N sur une surface courbe était un vrai défi technique. Mais les compétences en opto-semiconducteurs de l’équipe Kyosemi ont permis de concevoir ces cellules sphériques, améliorant ainsi leur efficacité énergétique. Les premiers prototypes de Sphelar® ont été câblés en série, montrant qu’ils pouvaient produire de l’électricité. Kyosemi a ensuite commencé à distribuer des échantillons à l’industrie, malgré un certain scepticisme au départ de la part des premiers utilisateurs. L’adoption des sphères photovoltaïques s’est toutefois accélérée et leur acceptation sur le marché a progressivement augmenté.
L’essai réalisé avec le JAMIC a montré comment chaque instant de chute libre créait des conditions de microgravité idéales pour cristalliser le silicium en formes lisses — décrites dans le texte comme des « formes de silicone plus lisses » — grâce au processus de recristallisation, permettant d’obtenir des sphères parfaites. Cet exploit technique prouve que diriger l’avenir énergétique vers des sphères photovoltaïques est non seulement plausible mais aussi potentiellement révolutionnaire.
