Exploiter le potentiel des cellules à hétérojonction
Le CEA-Liten et le groupe suisse 3S (Swiss Solar System) ont signé un partenariat commun de trois ans portant sur la mise au point de modules photovoltaïques intégrant des cellules solaires à hétérojonction*, et d’outils associés pour produire ce type de modules.
Les recherches concernent toutes les améliorations permettant de rendre efficace les cellules solaires. Cela passe aussi bien par l’optimisation des processus de fabrication, que par l’introduction de nouveaux designs de cellules basés sur les micro et nanotechnologies. A l’INES*, le CEA-Liten* travaille sur les cellules photovoltaïques en silicium à hétérojonction qui permettent d’atteindre un taux de rendement supérieur à 20% (actuellement, le rendement des cellules solaires classiques, dites à homojonction, avoisine les 17%).
L’objectif du programme de recherche commun est d’accélérer le développement de panneaux solaires (ou modules) utilisant ces cellules à hétérojonction en trouvant le mode d’assemblage le plus efficace. Les défis techniques posés par la mise au point de tels modules photovoltaïques concernent l’interconnexion et l’encapsulation des cellules à hétérojonction, ainsi que les tests consécutifs des modules.
Selon les termes du partenariat, 3S livrera l’expertise et les équipements nécessaires à l’interconnexion et l’encapsulation des cellules à hétérojonction. Ces équipements seront installés à l’INES, au Bourget-du-Lac (Savoie, Rhône-Alpes), où le CEA-Liten travaille sur de nouvelles méthodes d’encapsulation et d’interconnexion visant à réaliser des modules photovoltaïques moins chers et plus simples à recycler.
La prochaine étape consistera à exploiter tout le potentiel des cellules à hétérojonction. Cette technologie offre la possibilité de recueillir l’énergie du soleil à partir des deux côtés de la cellule. Quand ce potentiel bifacial est pleinement exploité durant la conception et la fabrication d’un module, l’efficacité du module peut être accrue de 30%.
[Credit image : CEA]
Notes
3S : fabriquant de lignes de production manuelles et semi-automatiques de panneaux solaires
Liten : Laboratoire d’Innovation pour les Technologies des Energie Nouvelles et les Nanomatériaux
INES : Institut National de l’Energie Solaire
Hétérojonction : utilisation de deux semi-conducteurs matériels (silicium cristallin et silicium amorphe) afin d’obtenir une meilleure efficacité de conversion des cellules photovoltaïques. La technologie de l’hétérojonction nécessite un développement technologique plus avancé et spécialisé que celle de l’homojonction. Cette dernière technique, conventionnelle, est utilisée pour produire un effet photovoltaïque en combinant deux surfaces fabriquées à partir du même matériau.
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