De nouvelles cellules solaires plus efficaces
Actuellement, la demande de cellules PV compactes, semi-transparentes ou personnalisées ne cesse d'augmenter. La réparation et la réutilisation des cellules solaires défectueuses devraient offrir au secteur PV européen un avantage concurrentiel. Financé par l'UE, le projet REPTILE («Repairing of photovoltaic wafers and solar cells by laser enabled silicon processing») a offert la technologie et la méthodologie nécessaires pour transformer les matériaux bon marché (cellules et plaques mises au rebut) en cellules et modules PV compacts, personnalisés et efficaces. La méthode employée promet un haut rendement par rapport à celle propre aux modules fabriqués avec des cellules solaires standard. Le concept repose sur la reconnaissance et le classement automatiques des défauts parmi les cellules de catégories C ou D. Ensuite, un traitement laser permet d'obtenir une cellule de classe A. Par ailleurs, un algorithme sélectionne la géométrie optimale pour un rendement maximal et la réduction des déchets. Le prototype REPTILE se compose d'un système laser sans contact qui coupe et isole les parties non défectueuses. Un système de vision et un logiciel ont été mis au point pour isoler les défauts et doter le système de réparation laser d'un niveau d'automatisation et de polyvalence suffisant. Autre élément essentiel du prototype, le système de caractérisation automatique intégré au module laser. Une combinaison de la luminescence et de la thermographie a été testée pour détecter et caractériser tous les défauts majeurs, avec une résolution spatiale suffisante pour alimenter le système de réparation. Par ailleurs, un nouveau module de préhension a été créé pour séparer automatiquement les cellules pendant la phase de tri et alimenter les cellules réparées et modifiées directement sur la ligne de production. Grâce au prototype, les membres du projet ont créé des modules de validation à partir des cellules solaires réparées et évalué le rendement de leur processus. Les modules fabriqués à partir des cellules réparées ont fait état de performances au moins équivalentes aux cellules de classe A standard. Le projet comble ainsi l'écart entre le marché européen du PV et les petites et moyennes entreprises (PME). Les cellules et les plaques mises au rebut sont ainsi reconditionnées, ce qui ouvre de nouvelles perspectives aux PME.
Mots‑clés
Cellule solaire, laser, photovoltaïque, plaque photovoltaïque, traitement du silicium, déchets matériels