La société suisse Airlight Energy, spécialisé dans l'énergie solaire et le stockage, s'est alliée à IBM Research pour développer et industrialiser un système d'énergie solaire à très haute concentration, appelé HCPVT pour High Concentration PhotoVoltaic Thermal, à la fois innovant et plus économique que les solutions photovoltaïque à concentration existantes.

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Le système fait appel à un réflecteur parabolique de 40 m2 pour concentrer le rayonnement solaire d'un facteur 2000 et en convertir 80% en énergie utile, avec la production de 12 kW d'électricité solaire et de 20 kW de chaleur en une journée d'été par exemple. Sa disponibilité est prévue pour 2017 …


Le système HCPVT ressemble à un tournesol géant de 10 mètres de haut qui suit la course du soleil au cours de la journée. L'intérieur du réflecteur est équipé de 36 miroirs elliptiques réalisés dans un plastique fin recyclable de 0,2 mm d'épaisseur, recouvert d'une couche ultramince d'argent. Le réflecteur est réalisé dans un matériau de type fibrociment qui aurait des caractéristiques mécaniques similaires à l'aluminium mais un coût cinq fois moindre. Les surfaces des miroirs concentrent le rayonnement solaire sur des récepteurs composés d'un réseau dense de puces solaires à jonctions multiple de haut rendement (similaires à celles utilisées dans des applications satellitaires). Chaque puce de 1 x 1 cm2 produirait jusqu'à 57 W de puissance par une journée d'été ensoleillée. Les puces sont montées sur un système de micro-structures qui permet un refroidissement liquide (l'eau absorberait la chaleur, un concept déjà utilisé par IBM pour des supercalculateurs), plus efficace qu'un refroidissement par air. Le système peut être adapté ou transformé pour faire du froid, ou de la climatisation solaire.

Airlight Systems a créé la société Dsolar pour commercialiser le système HCPVT ainsi que des licences d'exploitation de la technologie. Un premier démonstrateur du récepteur solaire avait déjà été développé lors d'une coopération avec l'Egypt Nanotechnology Research Center. Parmi les marchés visés figurent les pays émergents et les applications autonomes hors réseau électrique (fermes, hopitaux de campagne, hôtels, sites touristiques, etc), ainsi que des marchés plus matures avec des problèmes de disponibilité et de coût des terrains, ou un besoin de « certification verte » et/ou d'une architecture intégrée et esthétique, en Europe, en Afrique, dans la péninsule arabe, dans le Sud-Ouest des Etats-Unis, en Amérique latine, au Japon et en Australie. Selon les chercheurs, les systèmes pourraient afficher une longévité de 60 ans avec une maintenance adaptée pour le remplacement, par exemple, des films plastiques des récepteurs tous les 10 à 15 ans, et des cellules solaires tous les 25 ans.

Airlight Energy et IBM prévoient de faire don d'un système HCPVT à deux organisations méritantes, le premier fournissant le matériel et le deuxième les services. Un appel à projets devrait être lancé en 2015.