Nouveau record pour les cellules solaires flexibles à couche mince

Jamais auparavant une cellule solaire flexible CIGS aussi efficace n’avait été construite. Pour la première fois, les chercheurs de l’Empa atteignent une efficacité de 20,8%, battant ainsi leur propre record. Une cellule solaire flexible avec une efficacité sans précédent : le laboratoire des couches minces et du photovoltaïque de l’Empa, dirigé par Ayodhya N. Tiwari, a battu son propre record. Les chercheurs ont amélioré l’efficacité de la conversion d’énergie dans les cellules solaires CIGS sur substrat polymère flexible à 20,8%. Il s’agit d’une hausse de 0,4 % par rapport au record précédent, détenu par le même groupe. La technologie choisie est le diséléniure de cuivre, d’indium et de gallium (Cu(In,Ga)Se2) ou CIGS, qui permet de fabriquer des cellules solaires flexibles et légères sur films polymères. Les réalisations technologiques et les découvertes scientifiques sont décrites dans le numéro spécial « Excellence in Energy » de la revue « Advanced Energy Materials ».

Trois mesures pour réussir

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. En particulier, le travail méticuleux de Shiro Nishiwaki a été essentiel pour améliorer la performance des cellules, » a ajouté Carron. 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« , explique Tiwari.