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Suite: Où l'on explicite la fabrication d'un panneau solaire photovoltaïque

   Le processus de fabrication des cellules PV à base de silicium amorphe ou ‘cellules en couches minces’:

   Le silicium amorphe porte ce nom car il ne se présente pas sous forme de cristaux. C’est un élément apparu en 1976 qui permet de diversifier les techniques de production des cellules PV, voyons de quelle manière.

   Tout d’abord la production de cellules PV en couches minces nécessite moins d’énergie et moins de matière première que la production de cellules au silicium cristallin. Ses capacités d’absorption de la lumière sont plus importantes mais en revanche son rendement de conversion, proportionnel à la mobilité des charges électriques, est moins bon. Cette technologie comportait plusieurs défauts qui ont disparus pour une grande part grâce à des améliorations effectuées à partir de travaux en laboratoire. Le rendement était assez faible puisqu’il tournait autour de 5%, et la durée de vie limitée à quelques centaines d’heures. Les scientifiques ont découvert qu’en empilant les couches de silicium et en insérant entre elles une feuille de verre, le module gagnait en stabilité et en rendement, qui peut atteindre désormais jusqu’à 11%.

   Le principe consiste à fabriquer la cellule à même le support. Celui-ci doit être rigide, on emploie donc souvent du verre. Les dimensions du support déterminent ses caractéristiques électriques telles que la tension ou la puissance. Sur ce substrat est déposée une pellicule d’oxyde d’étain qui rempli une fonction d’électrode. Par-dessus est déposé un film de silicium amorphe par projection d’un gaz nommé silane sur le support. L’opération est réalisée dans un four chauffé à vide, ce qui permet de libérer le silicium qui vient se déposer sur le support. La même opération combien dépôt du silicium et adjonction des dopants (voir article sur la fabrication des cellules à base de silicium cristallin). La pellicule recouvrant le support est découpée au laser ce qui confère au module cette forme quadrillée. La phase ultime consiste à encapsuler les modules sous une couche de film plastique puis de verre et de vérifier son bon fonctionnement par des tests.

   Quels sont les avancées technologiques en cours ?

   Les chercheurs explorent actuellement des alternatives à la technologie cristalline. Le tellurure de cadmium et l’arséniure de gallium permettent notamment d’obtenir un meilleur rendement (jusqu’à 16%). Par contre ce sont des éléments très toxiques ce qui empêche une production massive de ces modules. Le diséléniure de cuivre et d’indium confère une durée de vie exceptionnelle aux modules qui peuvent être utilisée en extérieur jusqu’à huit années consécutives.

Voir aussi:

- Eco systèmes sur le site de l'université de Pau.

   

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