Une production d'énergie à la fois économique et rentable
La technologie des cellules solaires qui exploite la lumière du soleil pour produire de l'électricité est déjà commercialisée dans les panneaux solaires partout dans le monde. Cependant, il faudra surmonter les obstacles actuels relatifs aux coûts et à l'efficacité pour parvenir à une pénétration profonde et vaste du marché. Les scientifiques ont lancé le projet SILICON_LIGHT («Improved material quality and light trapping in thin film silicon solar cells») pour renforcer l'efficacité et ainsi réduire les coûts de production de l'énergie. Les partenaires développent des couches de silicium à film mince de haute qualité sur des films plastiques. Les objectifs techniques portent sur le développement de contacts arrière à texture pour optimiser le piégeage de la lumière dans des films minces et des matériaux plus performants absorbant le silicium microcristallin pour un meilleur captage du courant. En outre, des couches d'oxydes conducteurs et transparents (OCT) innovantes permettront de réduire les pertes électriques et la dégradation par l'humidité. Les scientifiques ont fabriqué des feuilles d'aluminium de 30 cm de long avec des contacts à support texturé. Pour renforcer l'efficacité, les scientifiques ont appliqué du silicium microcristallin avec de hautes fractions cristallines à l'aide de processus de dépôt qui empêchent ou atténuent la formation de fissures. La microscopie à effet de tunnel (MET) haute résolution a servi à étudier ces couches. De nouveaux matériaux TCO ont été développés, qui combinent les avantages de l'oxyde d'étain-indium et de l'oxyde de zinc et ont été appliqués avec succès dans une usine de production pilote. L'un de ces matériaux alternatifs présentait un meilleur rapport performance/coût. En outre, des cellules solaires à base de silicium amorphe et avec une texture support favorisant la diffusion de la lumière ont été fabriquées dans une usine pilote. Les partenaires du projet prévoient déjà d'utiliser les matériaux et composants résultant des innovations de SILICON_LIGHT dans une série de composantes et de dispositifs. À terme, la disponibilité des cellules solaires hautement efficaces à des prix bien plus bas aura un impact positif sur le recours aux énergies renouvelables, lequel profitera aux fabricants, aux utilisateurs finaux et à l'environnement.
Mots‑clés
Cellule solaire, silicium en couches minces, microcristallin, oxyde transparent conducteur, contacts support texturé, microscopie électronique, silicium amorphe, diffusion de la lumière
