Une électricité abordable grâce aux cellules solaires à couches minces
Dans le monde entier, des chercheurs essayent depuis longtemps de développer des cellules solaires à bas coût pour rendre l'énergie solaire abordable à une grande échelle. Ces cellules solaires doivent être à la fois hautement efficaces et faciles à fabriquer en grand nombre. Une équipe de l'UE travaillant sur le projet INDUCIS (Development and industrial implementation of cost effective advanced CIGS photovoltaic technologies) a exploité le potentiel des cellules solaires CIGS pour créer des dispositifs photovoltaïques à haut rendement, avec celui de l'électrodéposition pour une fabrication à bas coût à l'échelle commerciale. Il existe de manière évidente une concurrence intense entre les différentes technologies photovoltaïques sur le marché, et les chercheurs de l'UE doivent identifier comment assurer un avantage compétitif dans le domaine des technologies à couches minces, qui sont actuellement dominantes. La caractérisation détaillée du procédé d'électrodéposition et l'identification des principaux mécanismes de perte d'efficacité dans ces cellules effectuées par l'équipe INDUCIS peut aider à réaliser cet objectif. Les chercheurs ont effectué la démonstration de nouvelles méthodologies simples et adaptées pour l'évaluation chimique en ligne des couches absorbantes CIGS. Les ratios de contenu entre gallium et indium et soufre et sélénium sur la surface absorbante déterminent la largeur de bande de la couche CIGS, la tension de circuit ouvert et, enfin, le rendement de conversion du module solaire. De nouvelles technologies de contrôle développées en combinant l'utilisation de spectroscopies Raman multi-longueurs d'ondes et de photoluminescence ont permis à l'équipe d'évaluer le dépôt sélectif des matériaux sur différentes couches du dispositif: la fenêtre, le tampon et l'absorbant. Enfin, les chercheurs ont présenté de nouvelles méthodologies de diffusion de la lumière pour un contrôle in situ du procédé d'électrodéposition en temps réel. Cela inclut notamment l'analyse Raman de diffusion des bains électrolytiques et des techniques de contrôle de la croissance de la couche électrodéposée. Il est essentiel de produire des dispositifs photovoltaïques haut rendement à bas coût pour accélérer le développement et le déploiement des technologies bas carbone. L'électrodéposition CIGS améliore l'efficacité et l'utilisation des matériaux. Elle peut réduire les coûts de fabrication des modules solaires et rendre l'électricité solaire abordable pour tous grâce au potentiel qu'offre la fabrication selon un procédé rouleau à rouleau continu.
Mots‑clés
Électricité, couche mince, cellules solaires, CIGS, électrodéposition, INDUCIS, photovoltaïque
