L’utilisation de semi-conducteurs organiques, autrement dit en plastique, peut apporter aux cellules PV une grande souplesse d’utilisation tout en réduisant les coûts de production. En contrepartie, cette technologie n’offre que des rendements faibles, de l’ordre de 5%, et se dégrade rapidement (durée de vie de quelques centaines d’heures environ), ce qui limite dans un avenir proche leur accès à quelques marchés de niche, tels que celui de l’électronique nomade.
Malgré ces points faibles, on peut imaginer à plus long terme des applications presque infinies : le matériau photosensible peut en effet s’étaler sous forme liquide. En utilisant des techniques d’impression grande surface jet d’encre, on pourrait imaginer des « films » polymères solaires de quelques 200 nm d’épaisseur en mesure de recouvrir de plus grandes surfaces.
Les principaux axes de recherche du CEA à l’INES visent à améliorer le rendement ainsi que la durée de vie des cellules en les protégeant des agressions extérieures. Le CEA-Liten cherche également à développer une technique d’impression par jet d’encre qui permettrait de traiter aisément de grandes surfaces.
Les rendements de conversion obtenus ont connu une progression spectaculaire (3,4% sur substrat de verre fin 2004, 4,75% en 2007, puis 5,2% en mars 2008). Ce dernier résultat positionne les équipes du CEA à l’INES au meilleur niveau mondial, parmi les quelques laboratoires qui ont réussi à atteindre la barre des 5%. Sur substrat plastique, les rendements s’élèvent à 4% pour le format standard (0,28 cm2) et à 3,3% pour un module de quatre cellules de 12 cm2. Le procédé d’élaboration a également gagné en fiabilité.
La priorité est maintenant d’accroître la durée de vie de ce type de dispositif. Celle-ci est directement liée à la qualité de l’encapsulation. Des accords de fourniture de nouvelles solutions d’encapsulation ont été signés avec deux industriels en pointe dans ce domaine avec de premiers résultats encourageants.
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2 communications du CEA Liten sur le solaire dans la même semaine! Faut-il y voir une volonté d’aboutir réellement à de nouveaux panneaux photovoltaïques moins chers et plus performants, fabriqués en série (par qui?)? En effet, une expérience précédente montre que la recherche sur fonds publics ne brille pas toujours dans les transferts de technologie, dans le photovoltaïque a minima. Ainsi, le programme Cisel prometteur (couche mince à rendement de plus de 10% dès 2001), initié en 1998 a été « mis au chaud » à l’Irdep créé ensuite pour l’occasion chez EDF RD de Chatou, et depuis plus de nouvelles, malgré un programme ANR et la contribution du tarif Equilibre+. Est-ce pour cela qu’un des partenaires du projet, Saint Gobain, est allé créer Avancis avec Shell pour pouvoir enfin commercialiser quelque chose?! Pour rappel, cette communication du CNRS en 2003, édifiante après coup: