Le marché des satellites pourrait bientôt bénéficier d’une technologie solaire beaucoup plus économique. L’Institut Fraunhofer ISE et l’entreprise américaine Source Energy ont développé une nouvelle génération de modules photovoltaïques destinés aux satellites, reposant sur des cellules en silicium et une technologie d’interconnexion innovante. L’objectif est de réduire fortement le coût de production des panneaux solaires spatiaux, aujourd’hui dominés par les cellules à base de matériaux III-V, beaucoup plus onéreuses.
Une alternative aux cellules III-V
Les cellules photovoltaïques III-V constituent aujourd’hui la référence pour l’alimentation électrique des satellites grâce à leurs performances élevées. En revanche, leur fabrication reste complexe, coûteuse et soumise à des capacités de production limitées, ce qui constitue un frein au développement rapide des constellations de satellites, notamment en orbite basse (LEO).
Pour lever ces obstacles, Fraunhofer ISE et Source Energy ont adapté au secteur spatial une technologie déjà largement éprouvée sur Terre : les cellules photovoltaïques en silicium. Les modules obtenus affichent un poids de seulement 64 grammes pour une surface de 629 cm², avec une puissance moyenne de 15,6 W et une efficacité moyenne de 18,8 % (AM0 à 25 °C). Leur puissance spécifique atteint 252 W/kg, un niveau compétitif parmi les modules en silicium destinés aux applications spatiales.
Une technologie d’assemblage inspirée des tuiles
La principale innovation réside dans l’utilisation d’une architecture dite « shingle-matrix ». Les cellules sont découpées en fines bandes puis assemblées avec un léger recouvrement, à la manière de tuiles sur un toit, grâce à un adhésif électriquement conducteur.
Cette conception présente plusieurs avantages pour les satellites. En cas d’impact d’un micrométéorite ou d’un débris spatial, le courant peut contourner la zone endommagée, limitant la perte de production. La configuration des cellules peut également être adaptée aux besoins en tension et en courant de chaque satellite. Enfin, cette technologie reste compatible avec les cellules PERC, hétérojonction et, à terme, avec les futurs tandems pérovskite-silicium, sans modification des lignes de production.
Une production industrialisée à faible coût
L’industrialisation repose sur une machine développée par M10 Solar Equipment GmbH, installée depuis juin 2026 dans l’usine de Source Energy, au Colorado, après une phase de validation menée sur la plateforme Module-TEC de Fraunhofer ISE à Fribourg.
Selon Source Energy, cette automatisation permettrait de fabriquer des panneaux photovoltaïques spatiaux pour moins de 5 dollars par watt, tout en ramenant le délai de livraison à moins de six mois après la commande, contre des délais généralement plus longs pour les technologies III-V.
Des essais concluants
Les nouveaux modules ont été soumis à une campagne complète de qualification spatiale. Les essais ont confirmé leur résistance aux fortes variations de température rencontrées en orbite. Les chercheurs estiment qu’après sept années de fonctionnement dans l’espace, les panneaux conserveraient environ 76 % de leur puissance initiale, répondant ainsi aux exigences de qualification pour les applications spatiales.
En réduisant fortement le coût des générateurs photovoltaïques embarqués, cette technologie pourrait contribuer à accélérer le déploiement des futures constellations de satellites et ouvrir la voie à une utilisation plus large du photovoltaïque en silicium dans le secteur spatial.
