Le nouveau procédé améliore l’efficacité des cellules solaires à couches minces bifaciales CIGS – pv magazine France

Des chercheurs du Laboratoire fédéral suisse pour la science et la technologie des matériaux (Empa) ont mis au point un nouveau procédé de production à basse température pour les cellules solaires bifaciales à couches minces à base de diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium (CIGS). Cela s’est traduit par un rendement record de 19,8 % pour l’éclairage avant et de 10,9 % pour l’éclairage arrière.

De magazine pv français

Chercheur de Quatre a développé un nouveau procédé de production à basse température qui produit des cellules solaires bifaciales CIGS à couches minces avec un rendement de 19,8 % pour l’éclairage avant et de 10,9 % pour l’éclairage arrière.

« Il est très difficile d’obtenir une bonne efficacité de conversion d’énergie pour les cellules solaires avec des contacts conducteurs transparents à l’avant et à l’arrière », a déclaré Ayodhya Tiwari, responsable du laboratoire PV à couches minces de l’Empa.

Les cellules solaires CIGS à haut rendement sont généralement produites par un procédé de dépôt à haute température. À des températures supérieures à 550 °C, une réaction chimique se produit, produisant une couche interfaciale d’oxyde de gallium qui bloque le flux de courant généré par la lumière du soleil. Cela réduit l’efficacité de conversion d’énergie de la cellule.

L’équipe de l’Empa a développé un nouveau procédé de dépôt à basse température qui produit beaucoup moins d’oxyde de gallium, ouvrant la voie à des rendements cellulaires plus élevés. Ils ont utilisé de petites quantités d’argent pour abaisser le point de fusion de l’alliage CIGS et ont obtenu une couche absorbante avec de bonnes propriétés électroniques à une température de dépôt de seulement 350 C. Ils ont analysé la structure multicouche à l’aide d’un microscope électronique à transmission haute résolution (TEM ) et n’a détecté aucun oxyde de gallium.

La cellule atteint une valeur d’efficacité de 19,8 % pour l’éclairage avant et de 10,9 % pour l’éclairage arrière. L’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire (ISE) a certifié ces valeurs de manière indépendante en utilisant les mêmes cellules sur un substrat de verre, selon l’Empa.

L’équipe a également réussi à fabriquer une cellule solaire CIGS bifaciale sur un substrat polymère flexible. Les scientifiques espèrent que cela élargira le spectre des applications potentielles de la cellule, compte tenu de la légèreté et de la flexibilité du matériau.

Les chercheurs ont également généré des cellules tandem bifaciales GICS-perovskite. Ils ont publié leurs découvertes dans « Amélioration de l’efficacité des cellules solaires à couche mince bifaciales Cu(In,Ga)Se2 pour des applications flexibles et en tandem avec des procédés à basse température assistés par argent», qui a récemment été publié dans Énergie naturelle.

« La technologie CIGS bifaciale a le potentiel de produire des rendements de conversion d’énergie supérieurs à 33 %, ouvrant de nouvelles possibilités pour les cellules solaires à couches minces à l’avenir », a déclaré Tiwari.

Il essaie maintenant de forger des relations de collaboration avec des laboratoires et des entreprises clés à travers l’Europe pour accélérer son développement technologique et sa production industrielle à plus grande échelle.

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Lancelot Bonnay

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