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Des cellules photovoltaïques plus performantes

La conversion photovoltaïque : une technologie permettant de capter l’énergie solaire et de la convertir directement en électricité.

Ce sont plus précisément les cellules solaires qui entrent en jeu : ces composants électroniques à base de silicium captent les photons qui composent la lumière du soleil et les transforment en courant. Cette technologie est, parmi les moyens de production d’énergie renouvelable la solution la plus rentable à ce jour. Mais le développement de l’énergie solaire — une énergie renouvelable ne produisant pas de CO2 — demande une recherche continue pour optimiser l’énergie captée et réduire toujours plus les coûts de production.

C’est dans cette optique que l’équipe NIMPH du CIMAP (UMR 6252 ENSICAEN-UNICAEN-CEA-CNRS) explore, depuis 2013, une nouvelle voie : modifier la couche anti-reflet — cette couche qui recouvre les cellules photovoltaïques pour minimiser la réflexion de la lumière. L’objectif : remplacer la couche anti-reflet des cellules par des couches minces à conversion de fréquence développées au CIMAP selon deux procédés. Les recherches effectuées en laboratoire ont également bénéficié d’une collaboration avec une université et un industriel de Taïwan pour poursuivre le développement technologique de cette solution innovante, à toutes les étapes du projet : simulation en laboratoire, conception de la couche, étude de ses propriétés, amélioration de ses performances, intégration sur des cellules existantes et analyse des résultats. Ces deux approches ont fait l’objet de deux articles publiés dans les revues scientifiques Progress in photovoltaics research and applications en septembre 2018 et Journal of rare earths en novembre 2018. Les résultats obtenus ont démontré une très nette amélioration de l’efficacité des cellules solaires photovoltaïques industrielles.

Publications :

First down converter multilayers integration in an industrial Si solar cell process”, Lucile Dumont, Julien Cardin, Christophe Labbé, Cédric Frilay, Pierre‐Matthieu Anglade, Ing‐Song Yu, Maxime Vallet, Patrick Benzo, Marzia Carrada, Didier Stiévenard, Hocine Merabet, Fabrice Gourbilleau, Progress in Photovoltaics Research and Applications 1-11, (2018), doi.org/10.1002/pip.3071

Monolithic crystalline silicon solar cells with SiNx layers doped with Tb3+ and Yb3+ rare-earth ions”, Ing-Song Yu, Shao-Chun Wu, Lucile Dumont, Julien Cardin, Christophe Labbé, Fabrice Gourbilleau, Journal of Rare Earths (2018), doi.org/10.1016/j.jre.2018.07.014

Cellules photovoltaiques

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Dernière modification : 30 janvier 2019


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