L'ingénierie des cellules solaires au service d'une meilleure efficacité
Les nouveaux matériaux nano-composites et les processus pour les applications des cellules photovoltaïques développés dans le cadre du projet SNAPSUN, financé par l'UE, promettent des rendements supérieurs à 25 %. La clé de la réussite était le contrôle de la taille des nanoparticules de silicone et la distribution du silicone en vrac ainsi que l'extension des matériaux potentiels de la matrice hôte qui peuvent être utilisés. Tous ces éléments sont importants pour le contrôle de la largeur de bande interdite qui affecte directement l'absorption spectrale et l'efficacité avec lesquelles l'énergie solaire est convertie en électricité. Jusqu'à présent aucun processus ou matériaux adéquats n'étaient disponibles. Pour répondre aux spécifications tout en diminuant les coûts de production, l'équipe a développé de nouveaux processus de production basse température et extensibles basés sur des méthodes de dépôt établies. Ces méthodes ont permis la production à échelle industrielle de lots de nanoparticules de silicone sans compromis au niveau de la qualité ou de la robustesse. Les nanoparticules ont été intégrées dans des matrices hôtes à grande largeur de bande interdite pour permettre l'ingénierie de la largeur de bande interdite pour une meilleure efficacité. Avec une nouvelle méthode de tomographie au microscope électronique pour la visualisation 3D des nano-composites SNAPSUN, les chercheurs ont atteint une résolution à l'échelle nano et ont démontré une très grande densité des nanoparticules de silicone et une distribution étroite. SNAPSUN a permis le dépôt à grande échelle de nano-composites sur des substrats bon marché don’t certains étaient également souples et don’t l'absorption optique des films fins (moins de 1 micromètre) dépassait 85 %. Les premiers résultats encourageants ont été obtenus à partir de matériaux nano-composites intégrés dans des cellules photovoltaïques de validation de principe ouvrant la voie à l'optimisation et la commercialisation.
