La technologie photovoltaïque fait un bond en avant de plusieurs années-lumière grâce à de nouvelles cellules solaires au silicium cristallin
La technologie photovoltaïque (PV) repose sur des cellules solaires au silicium cristallin (c-Si). Pour conquérir le marché mondial, il est nécessaire d’obtenir des modules PV c-Si hautement efficaces, avec un rendement de conversion de l’énergie amélioré et des coûts de production réduits.
Le succès de la commercialisation de modules PV à haut rendement basés sur des cellules solaires c-Si dépendra des avantages qu’ils présentent par rapport à la technologie c-Si conventionnelle existante, en termes de coûts. Malgré leur rendement supérieur à celui de la technologie des cellules classiques, il n’y a pas encore eu de transition industrielle à grande échelle.
Le projet NextBase, financé par l’UE, est en train de mettre au point des cellules et des modules solaires c-Si de nouvelle génération qui « dépassent de loin les technologies les plus avancées en ce qui concerne les approches compatibles avec l’industrie », explique le coordinateur Dr Kaining Ding. Il vise à favoriser la transition énergétique des énergies fossiles aux énergies renouvelables en améliorant la conversion énergétique des modules PV tout en réduisant leur coût.
Des cellules et des modules solaires offrant des valeurs inégalées en termes d’efficacité
L’équipe NextBase cherche à développer des cellules solaires à hétérojonction de silicium et contacts interdigités en face arrière (IBC-SHJ) d’une façon rentable. « Les cellules solaires IBC-SHJ ont déjà montré qu’elles offraient l’architecture idéale pour obtenir un rendement élevé dans les cellules solaires c-Si », poursuit-il. Afin de parvenir à ses fins, NextBase s’est fixé plusieurs objectifs : des cellules solaires et des modules correspondants dont le rendement dépasse respectivement 26 % et 22 %. Une telle amélioration de l’efficacité sera obtenue en appliquant des processus rentables afin de faire passer les coûts des modules sous la barre des 0,35 EUR/Wp.
Les partenaires du projet ont entrepris de prouver que les cellules et modules solaires IBC-SHJ pouvaient être produits à des coûts compétitifs. À ce jour, ils ont présenté des cellules solaires IBC-SHJ avec un rendement certifié de 25 %. « Concrètement, cela signifie que NextBase a donné à l’Europe le record mondial en matière de rendement de cellules solaires c-Si, tout en utilisant un flux de processus simple pour ce type de dispositif », note le Dr Ding. En outre, ils ont présenté une nouvelle technologie d’interconnexion pour les cellules solaires IBC-SHJ, basée sur une approche multifilaire avec un rendement de module pouvant atteindre 23,2 %. Lorsque les objectifs seront atteints, les gains d’efficacité contribueront à « renforcer la confiance des investisseurs, qui pourront ainsi réinvestir dans les sociétés et la technologie PV européennes ».
Stimuler l’innovation dans le domaine de l’IBC-SHJ
Les chercheurs s’efforcent de produire des plaquettes mono-c-Si de type n de haute qualité ainsi qu’un prototype de réacteur industriel de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma pour les cellules solaires IBC-SHJ. Ils examinent également la fiabilité et la durée de vie des modules solaires IBC-SHJ pour l’industrie, et préparent une analyse du coût du cycle de vie des technologies NextBase.
« NextBase revitalisera l’industrie PV européenne en donnant à l’Europe le leadership mondial en matière de technologie PV c-Si avancée à haute performance », conclut le Dr Ding. Les résultats obtenus permettraient, pour la première fois, une fabrication rentable de modules PV de haute qualité en Europe, sur un marché dominé par l’Asie. « Cela comblerait une lacune importante dans la chaîne de valeur des systèmes PV en Europe. »
