Nouveaux records dans l’efficacité des cellules solaires : 23,9%

La technologie des cellules photovoltaïques à hétérojonction atteint un rendement proche de 24 % sur la ligne pilote industrielle du CEA basée à l’Institut national de l’énergie solaire. Par ailleurs, un module hétérojonction d’une puissance crête de 348 watts a été fabriqué par les équipes du CEA en partenariat avec l’équipementier suisse spécialiste des technologies solaires, Meyer Burger.

Depuis 2005, le CEA développe une technologie de cellules photovoltaïques à haut rendement, en rupture par rapport au standard le plus répandu dans l’industrie mondiale. La technologie hétérojonction de silicium (HJT) offre de nombreux avantages compétitifs rendant de nouveau possible la production industrielle de modules solaires en Europe. Elle permet, en effet, d’atteindre des rendements élevés avec un design simple des composants et un nombre réduit d’étapes nécessaire à leur fabrication et leur intégration. Elle est donc prometteuse dans l’objectif de production à coût réduit.

24 % de rendement

Les équipes du CEA ont réalisé, dans des conditions comparables à celles d’une exploitation industrielle, des cellules 5 busbars fabriquées sur des équipements industriels HJT de la société Meyer Burger (avec une cadence de 2400 cellules par heure). Le rendement a été certifié par le laboratoire allemand CalTeC-ISFH à 23,9 % sur la globalité de la surface d’une cellule de taille standard (244 cm²).
Ces résultats s’inscrivent dans une feuille de route qui prévoit des rendements de 25% en exploitation industrielle à atteindre à l’horizon de 3 à 5 ans ; les rendements des cellules dans les usines photovoltaïques opérationnelles actuellement sont de l’ordre de 19 %.

Puissance record à 348 watts

Les équipes du CEA ont également obtenu un record de puissance module nominale de 348 watts en utilisant 120 demi-cellules à hétérojonction. Cette valeur a été mesurée dans les conditions standard de la norme (IEC 60904). Par comparaison, les meilleurs modules utilisant 60 cellules, de bonne qualité et disponibles sur le marché, présentent une puissance d’environ 320 watts avec la technologie PERC (Passivated Emitter and Rear Contacted cell) dans la même configuration.

Ce record a été atteint en mettant en œuvre des cellules d’un rendement moyen de conversion de 23,25 %, optimisées en vue d’une connexion métallique optimisée selon le procédé SmartWire Connection Technology (SWCTTM). Ces cellules ont été développées et fabriquées sur la ligne pilote industrielle du CEA. Le module a été ensuite assemblé en étroite collaboration avec la société Meyer Burger.

Depuis 2005, le CEA-Liten développe une technologie à haut rendement, en rupture par rapport au standard solaire photovoltaïque le plus répandu dans l’industrie mondiale. La technologie hétérojonction de silicium offre de nombreux avantages compétitifs pour réintroduire cette filière industrielle en Europe et permet également des gains en intégration système grâce à ses caractéristiques de bi facilités, de stabilité en température et en durée de vie. Cette technologie est désormais à maturité pour l’industrialisation.

Module solaire photovoltaïque à hétérojonction / SWCT dont la puissance nominale a été mesuré à 348 W © CEA Liten P.Lefillastre

Photo d’une cellule solaire photovoltaïque à hétérojonction développé par le CEA-Liten (c) CEA Liten

A propos du Liten et de l’Ines

Le Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten) joue un rôle décisif dans le développement de technologies d’avenir au service de la transition énergétique. Fer de lance de l’UE dans ses efforts pour réduire notre dépendance aux énergies fossiles et limiter les émissions de gaz à effet de serre, ce grand institut européen œuvre dans trois domaines : énergies renouvelables, efficacité énergétique/stockage, synthèse des matériaux.
Basé à Chambéry, l’Institut national de l’énergie solaire est un des départements du CEA-Liten. Il constitue un centre de référence européen sur l’énergie solaire et le bâtiment.
A propos de Meyer Burger Technology Ltd
Meyer Burger est une société technologique mondiale de premier plan spécialisée dans les systèmes et processus innovants basés sur les technologies de semi-conducteurs. La société se concentre sur le photovoltaïque (industrie solaire), tandis que ses compétences et ses technologies couvrent également d’importants domaines des industries des semi-conducteurs et de l’optoélectronique, ainsi que sur d’autres marchés de pointe basés sur les matériaux semi-conducteurs.
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