Publiziert am: 09.08.2019

Les vertus de l’Indium

solaire – L’Empa, le laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche, annonce une percée dans les cellules solaire à couches minces. Jamais auparavant une cellule solaire flexible CIGS aussi efficace n’avait été construite, relèvent les responsables.

Au plus fort de la grande vague de chaleur saharienne qui nous a envahie, voici une nouvelle qui est presque passée inaperçue.

Pour la première fois, les chercheurs de l’Empa atteignent une efficacité de 20,8%, battant ainsi leur propre record.

La cellule solaire flexible dont il s’agit a démontré en effet une efficacité sans précédent, expliquent, enthousiastes, les responsables du laboratoire des couches minces et du photovoltaïque de l’Empa, dirigé par Ayodhya N. Tiwari.

Ce dernier a donc battu son propre record. Pour les férus de technique, voici une explication plus détaillée. «Les chercheurs ont amélioré l’efficacité de la conversion d’énergie dans les cellules solaires CIGS sur substrat polymère flexible à 20,8%, explique l’Empa.

«Ces modules solaires flexibles sont disponibles sur le marché chez flisom.»

Il s’agit d’une hausse de 0,4% par rapport au record précédent, détenu par le même groupe.»

Comment cela fonctionne-t-il? La technologie choisie est celle du diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium (Cu(In,Ga)Se2) ou CIGS. Parce qu’ellepermet de fabriquer des cellules solaires flexibles et légères sur films polymères.

Trois mesures pour réussir

Cette percée a fait l’objet comme il se doit d’une publication: les réalisations technologiques et les découvertes scientifiques sont en effet décrites dans le numéro spécial «Excellence in Energy» de la revue «Advanced Energy Materials».

«Ce nouveau record est le résultat d’une combinaison de trois améliorations majeures, explique Romain Carron, responsable de la recherche CIGS au laboratoire de l’Empa. Tout d’abord, nous avons soigneusement ajusté la composition chimique de la couche absorbante pour améliorer ses propriétés électroniques et optiques. Puis nous avons déve­loppé de nouvelles méthodes pour le dopage des métaux alcalins. Enfin, nous avons adapté les propriétés de l’interface frontale pour améliorer les performances des cellules.» Romain Carron précise que le travail méticuleux de Shiro Nishiwaki, en particulier, a été essentiel pour améliorer la performance des cellules.

Une spin-off: Flisom

Les modules solaires flexibles CIGS sont déjà disponibles sur le marché, en particulier auprès de la spin-off de l’Empa, Flisom, co-fondée par Tiwari. «La haute efficacité que nous avons maintenant atteinte dans notre laboratoire démontre le potentiel de la technologie. Les développements futurs viseront en particulier à transférer notre nouveau procédé du laboratoire à l’échelle industrielle afin d’augmenter la production d’électricité et la rentabilité des installations photovoltaïques», conclut Tiwari.

JAM/ réd