La compagnie japonaise Nishiyama Sakata Denki a inauguré en novembre 2013 une centrale photovoltaïque d’une puissance de 1,25 MW dans la ville d’Asahikawa. Rien de très original ni de très ambitieux, si ce n’est que l’entreprise a eu l’idée d’installer des cellules photovoltaïques sur les deux côtés des modules. L’objectif ? Capter la lumière émanant directement du soleil mais aussi celle réfléchie par le sol !

L’inauguration d’une centrale photovoltaïque au Japon peut sembler un événement des plus banals. L’installation d’une superficie d’environ 35 000 m2 et d’une puissance de 1,25 MW reste somme toute modeste, tandis que les cellules photovoltaïques au silicium monocristallin présentent des rendements maximum de 19,5 % qui restent classiques. Pourtant, l’entreprise Nishiyama Sakata Denki a eu l’idée très originale d’installer aussi des cellules photovoltaïques sur le dos de l’installation, tournées vers le bas. Elles permettent d’exploiter les rayons lumineux réfléchis par le sol. L'intensité de ceux-ci dépend de l’albédo de la surface, qui correspond à l’énergie solaire réfléchie par une surface par rapport à l’énergie solaire incidente. Evidemment, suivant la nature des sols, cet albédo varie énormément. S’il est d’environ 0,2 pour le gazon – environ 20 % de la lumière incidente est réfléchie -, il peut monter de 0,4 à 0,90 pour la neige, selon qu’elle est tassée ou non.

Chaque module solaire se compose de 60 cellules photovoltaïques earthON carrées mesurant 15,6 cm de côté. Leur galette de silicium monocristallin mesure en moyenne 180 µm d’épaisseur. Les contacts sont en argent.

En été, l’efficacité de la couche arrière est assez faible, un rendement de 19 % de conversion de seulement 20 % de l’énergie solaire conduit à une efficacité finale de seulement 3,8 % de conversion de l’énergie solaire en électricité. En hiver en revanche, la technologie double face peut s’avérer des plus pertinentes. D’autant que la ville d’Asahikawa subit d’importantes chutes de neige de décembre à mars, qui en se déposant sur les panneaux solaires bloque une partie de la lumière et diminue la productivité des panneaux. En contrepartie, la neige réfléchit mieux la lumière au sol et accroît ainsi fortement la productivité de la couche arrière, dont l’efficacité peut augmenter de plus de 13 % (pour un albédo de 0.7 ).

Grâce à ses deux faces, la centrale peut continuer à produire été comme hiver, pourvu qu'il y ait du soleil. A terme, la face arrière pourrait même servir à alimenter un tissu chauffant installé sur la face avant et destiné à faire fondre la neige pour libérer les cellules solaires. Notons enfin que si la face arrière produit moins d’électricité au long de l’année, elle n’augmente pas pour autant l’espace occupé et n’est pas sensible aux salissures (fientes d’oiseaux, feuilles mortes, etc) que peut subir la face orientée vers le soleil.

http://www.connaissancedesenergies.org/sites/default/files/solaire-double-face_zoom.jpg