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Des cellules solaires à partir du silicium liquide

Ridha Loukil
Des chercheurs japonais ont mis au point un procédé économique de fabrication de cellules photovoltaïques à couches minces à partir d’encres de silicium.

Des cellules solaires à couches minces obtenues à partir du silicium liquide. Tel est le procédé mis au point par des chercheurs de l’Institut Supérieur des Sciences et de la technologie du Japon (JAIST). Certes, le rendement de conversion de 1,79 % reste en deçà des 7 à 9 % des cellules solaires à couches minces obtenues par le procédé classique de dépôt en phase chimique assisté au plasma. Mais ce nouveau procédé est prometteur (on peut augmenter le rendement en réalisant des couches plus épaisses) et offre l’avantage d’être bien plus simple et plus économique.

Les chercheur du JAIST ne révèlent pas tous les détails techniques. Le procédé consiste à enduire un substrat d’une encre de silicium amorphe, élaborée par dissolution de polysilane (chaîne de SiH2) dans un solvant spécial. La technique d'enduction mise au point permet de réaliser des couches régulières et sans défaut. Les atomes d'hydrogène sont extraits par chauffage, laissant sur le substrat des couches solides de silicium amorphe.

Trois encres sont combinées : une en silicium pur ; une dopée au bore ; et une dopée au phosphore. Elles sont déposées successivement pour donner une cellule photovoltaïque de type p-i-n, c'est à dire constituée d'une couche dopée positivement (p), une couche de silicium pur (i - intrinsèque) et une couche dopée négativement (n). La couche intrinsèque mesure actuellement de 120 nm d’épaisseur, contre 250 nm pour une cellule traditionnelle fabriquée par dépôt chimique en phase vapeur. Les chercheurs pensent améliorer le rendement en augmentant l’épaisseur de cette couche.

Ridha Loukil

Pour en savoir plus : http://www.jaist.ac.jp/

 

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