Alimenté par le soleil, à une fraction du coût
L'exploitation de l'énergie solaire pour produire de l'électricité devrait devenir aussi durable que l'on puisse l'espérer. L'énergie solaire est pratiquement illimitée, et si les processus de production sont favorables, la production de l'électricité ne génèrera quasiment aucune émission, ou très peu. La difficulté reste dans une certaine mesure le coût et l'efficacité, et peut-être le compromis entre les deux. On trouve de plus en plus de dispositifs photovoltaïques (PV) sur le marché, mais les systèmes domestiques à grande échelle ne sont toujours pas viables du point de vue commercial. La clé au déploiement de l'énergie solaire à grande échelle repose dans les nouvelles technologies pour une plus grande efficacité au niveau de la conversion de l'énergie et des coûts de production plus bas. La plupart des dispositifs PV actuellement utilisés sont basés sur du silicium (Si) à un seul cristal ou multicristaux. Les technologies émergentes sont basées sur les films minces, des matériaux créés par la croissance de diverses espèces sur un substrat. Des scientifiques européens ont cherché à développer des matériaux et des processus pour la production à haut débit et rentables de cellules solaires à film mince. Grâce à un financement de l'UE du projet Thinsi («Thin Si film based hybrid solar cells on low-cost substrates»), les scientifiques développent des cellules solaires avec des structures identiques à celles des couches de Si cristallines massives traditionnelles mais utilisant un substrat Si à bas prix pour remplacer la couche de Si. Le substrat sera fabriqué à partir de matériaux peu coûteux reposant sur des technologies de pointe de céramique (concept de la poudre au substrat générant une technologie équivalente aux couches) et des processus peu coûteux développés par le consortium du projet. Les travaux initiaux portaient sur l'obtention d'une poudre de Si de la pureté souhaitée, une structure cristalline et la taille adaptée pour une utilisation dans la méthode de frittage par décharge plasma (SPS - spark plasma sintering). L'optimisation du processus SPS a résulté dans la fabrication de substrats Si denses et hautement conducteurs. Les scientifiques ont également mené des études poussées concernant le dépôt de couches Si sur les substrats. Les propriétés de ces couches sont actuellement étudiées. Les cellules solaires de référence sur les deux substrats cristallins et à films minces ont été fabriqués et leur efficacité évaluée puis comparée. Enfin, un modèle de coût pour une cellule solaire Thinsi a été développé sur la base de l'efficacité de conversion de l'énergie solaire estimée. Thinsi devrait fournir des matériaux à bas prix et à haut débit et une technologie de fabrication de cellules solaires à films minces qui pourrait surmonter le problème actuel du coût, lequel empêche le déploiement à grande échelle des systèmes d'énergie solaire.
