Malgré
des progrès appréciables, l'énergie solaire n'arrive
pas à concurrencer les combustibles fossiles ni l'électricité
pour répondre à une part importante de la demande d'énergie
nationale. L'explication réside dans les cellules photovoltaïques
au silicium actuelles, peu efficaces et de fabrication coûteuse pour
la production industrielle d'électricité. Des avancées
récentes en nanotechnologie et en photonique pourraient cependant
changer la donne, estime Simon Fafard, le chercheur qui a fondé
Cyrium Technologies. Avec l'aide du CNRC et du Centre canadien de fabrication
de dispositifs photoniques, la jeune entreprise a mis au point une innovation
qui augmentera sensiblement la production d'énergie solaire tout
en en réduisant le coût.
Après avoir travaillé
pour le CNRC et l'industrie de l'optoélectronique, à la fin
de 2002, Simon Fafard a fondé Cyrium Technologies pour concevoir
et produire des piles solaires photovoltaïques. L'entreprise s'appuie
sur l'expertise exceptionnelle de son fondateur et de son équipe
en fabrication de matériaux spéciaux pour les points quantiques
— la base même de la découverte qui sera bientôt mise
en marché.
Examen et mise à l'essai des piles
solaires Cyrium pour en vérifier et optimiser le rendement photovoltaïque
après conditionnement au Centre canadien de fabrication des dispositifs
photoniques.
«Les points
quantiques sont des nanocristaux dont la forme et la taille déterminent
les propriétés optiques, reprend Simon Fafard. En contrôlant
leur croissance, on obtient un cristal qui absorbe une partie précise
du spectre lumineux.» Les plus petits absorbent la partie bleue
alors que les plus gros absorbent la rouge. Les cristaux de la bonne composition,
taille et forme retiendront les longueurs d'onde proches de l'infrarouge,
particulièrement intéressantes pour les piles solaires.
Actuellement, la meilleure
technologie pour convertir les rayonnements solaires en électricité
est la pile solaire à triple jonction, essentiellement faite de
semi-conducteurs d'arséniure de gallium. Cette pile transforme beaucoup
plus d'énergie lumineuse en électricité que les piles
classiques au silicium, dont l'efficacité ne dépasse pas
15 à 18%. Bien qu'elles soient deux fois plus efficaces, les piles
à triple jonction doivent encore être améliorées
pour que l'énergie solaire devienne rentable. |
Selon Simon Fafard,
l'inconvénient des piles à triple jonction actuelles est
que leur partie médiane absorbe trop peu du spectre solaire, ce
qui en restreint l'efficacité. Le dispositif de Cyrium est nettement
plus efficace, car des points quantiques y ont été ajoutés.
«Le matériau quantique est produit en milieu contrôlé.
Son efficacité dépasse donc celle des meilleures piles à
triple jonction de dix pour cent. Une fois optimisée pour les concentrateurs
photovoltaïques (CPV), notre technique accroîtra l'efficacité
des piles d'environ 44%», clame-t-il.
L'apport et l'expertise
uniques de Cyrium se situent dans sa capacité d'adapter la fabrication
des points quantiques — des semi-conducteurs artificiels qui captent des
longueurs d'onde très précises. Depuis que Simon Fafard a
déposé une demande de brevet en 2003, Cyrium est la seule
entreprise du Canada à poursuivre cette application des points quantiques.
«Cette année,
nous vendrons nos piles solaires à haut rendement aux fabricants
nord-américains de CPV, déclare-t-il. Ils intégreront
les puces solaires Cyrium à leurs produits, qu'ils vendront aux
grands magasins, aux centrales municipales et aux communautés éloignées
non raccordées au réseau. Avec ce perfectionnement des CPV
et une production suffisante, je suis persuadé que nous atteindrons
la parité avec le réseau d'électricité, soit
le coût de l'électricité tirée du charbon.»
Trois grandes entreprises
de capital de risque appuient Cyrium. La Banque de développement
du Canada, Chrysalix Energy et Pangaea Ventures ont injecté chacun
environ six millions de dollars pour que Cyrium crée et partage
ses prototypes avec ses clients potentiels.
Pour Simon Fafard, l'arrivée
de Cyrium à l'Installation de partenariat industriel du CNRC d'Ottawa
était une décision stratégique. L'entreprise a pu
profiter des laboratoires et de l'équipement du CNRC, et obtenir
l'appui du Programme d'aide à la recherche industrielle du CNRC.
«Être au CNRC, c'est avoir accès au Centre canadien
de fabrication de dispositifs photoniques, situé sous le même
toit», dit-il. Le CCFDP ayant aidé Cyrium à fabriquer
son prototype, la jeune entreprise n'a pas eu à investir une somme
importante dans des laboratoires ou du matériel pendant qu'elle
essayait de percer le marché.
Avec l'innovation de
Cyrium, l'énergie solaire pourrait bientôt devenir la solution
de rechange la plus viable aux combustibles fossiles. «Du temps
s'écoulera avant qu'on l'adopte à grande échelle au
Canada, tempère-t-il, mais dans les parties les plus ensoleillées
d'Australie, d'Asie, des États-Unis et d'Europe, le marché
est mûr pour cette technologie.» |