Le photovoltaïque flexible moins cher et plus efficace
Le développement de cellules PV efficaces est un point fort de l'agenda stratégique pour la recherche (ASR). Cependant, pour pouvoir être acceptées sur le marché, les technologies mises en œuvre doivent être peu chères et adaptées à la production de masse. Le projet R2R-CIGS (Roll-to-roll manufacturing of high efficiency and low cost flexible CIGS solar modules) a donc développé et augmenté les capacités des processus roll-to-roll (R2R) de fabrication de modules PV à base d'alliage de cuivre, indium, gallium et sélénide (CIGS) sur un substrat polymère. Il peut réduire les coûts en comparaison avec les technologies standards à la silicone. Autre avantage, les modules sont également flexibles et très légers et peuvent être fixés sur des surfaces irrégulières telles que les murs de bâtiments. L'objectif ambitieux en matière de coûts de production visé par R2R-CIGS est tenable si l'efficacité des cellules solaires flexibles est comparée à celle des modules basés sur des substrats de verre. Le résultat attendu est une efficacité des modules de conversion de puissance de plus de 16 %. R2R-CIGS a amélioré les meilleures cellules solaires CIGS en modifiant leurs caractéristiques structurelles, chimiques et électriques à l'échelle nano. Le projet a développé un processus de co-évaporation à base de vide et augmenté la capacité de dépôt R2R sur une couche de conversion énergétique CIGS à l'échelle nano sur un film polymère. Un processus innovant utilisant le dépôt d'une couche atomique R2R (ALD) a permis de réaliser des couches tampons sans cadmium. Le projet a également développé un processus de gravure laser R2R automatisé sur de fines couches de films sur des substrats polymères permettant des modules solaires flexibles interconnectés sur le plan monolithique. Les scientifiques ont, de plus, intégré un injecteur CVD renforcé de plasma dans un réacteur CVD industriel et installé un nouvel équipement de pulvérisation de DC dans une ligne R2R pilote. Le consortium a également exploré différentes méthodes de développement de revêtements inhibant la moisissure pour les modules solaires flexibles et les produits flexibles sensibles à l'eau. R2R-CIGS a accéléré l'introduction sur le marché des modules CIGS flexibles grâce à des processus et des solutions d'équipements à l'échelle industrielle. Ces derniers sont utilisés pour la production de modules CIGS très efficaces, peu onéreux et très légers. Le substrat de polyimide permet l'intégration de modules CIGS dans des composants de construction peu chers et très légers ainsi que dans des applications de transport. Les technologies et processus développés par R2R-CIGS peuvent également être utilisés pour la fabrication de dispositifs électroniques, d'éclairage et des écrans flexibles.
Mots‑clés
Photovoltaïque, flexible, à roll-to-roll, solaire, module, fabrication, atomic layer deposition
