12 % de rendement pour les cellules solaires à couches minces

En atteignant une efficacité de 12 %, les chercheurs du laboratoire de photovoltaïque de l’Université du Luxembourg ont franchi une nouvelle étape dans la course au rendement des cellules photovoltaïques à couches minces de semi-conducteurs composites. Les coûts de fabrication, réduits, font de ces couches minces une solution à fort potentiel industriel. Explications.

Les cellules photovoltaïques à couches minces de semi-conducteurs composites sont bien l’avenir du solaire, et le laboratoire de photovoltaïque de l’Université du Luxembourg l’a encore montré. En mettant au point des cellules à couches minces très performantes, avec une efficacité de 12 %, les chercheurs luxembourgeois entrent de plein pied dans la course au rendement.Les cellules solaires à couches minces sont la nouvelle génération de cellules photovoltaïques. La raison est simple : les coûts de fabrication sont beaucoup plus faibles que pour les modules solaires utilisés actuellement, car les besoins en matériaux et en énergie sont limités.Dans le cas des cellules photovoltaïques développées au Luxembourg, les chercheurs ont mis au point des semi-conducteurs à base de cuivre, d’indium, de galium et de sélénium, selon un processus permettant de hautes performances.

Des coûts de production à la baisse

Pour le professeur Siebentritt, qui s’exprime sur le site de l’Université du Luxembourg, il s’agit là d’une performance technologique de premier plan : « il y a quelques mois, nous avons déménagé dans nos nouveaux locaux. Ceci nous a finalement permis de démarrer la production de cellules photovoltaïques. Il s’agit réellement de nos premières cellules et elles atteignent déjà des niveaux d’efficacité très compétitifs. Je suis très fier de mon équipe ».Au-delà de ces cellules à couches minces très efficaces, l’Université du Luxembourg a également mis au point des cellules à couches minces constituées d’un matériau nouveau et peu couteux : en effet, ne contenant pas d’indium (l’indium est un élément rare et donc coûteux), leur prix de fabrication s’en trouve peu élevé. Produit par un processus de galvanisation, ces couches minces atteignent une efficacité presque record : 3,2 % d’efficacité. Le record mondial actuel, pour un processus de fabrication similaire, est de 3,4 %.

Une course à l’efficacité

Ces résultats, qui placent les couches minces produites par l’Université du Luxembourg parmi les plus efficaces jamais fabriquées, font du professeur Siebentritt et de son équipe des références au niveau mondial. Pourtant, le laboratoire n’est équipé que pour mettre au point la couche absorbante et la couche tampon. Ainsi, pour finaliser les couches minces, le laboratoire fait appel à un institut spécialisé en Allemagne. Ainsi, dans la course effrénée des chercheurs et des industriels pour atteindre au plus vite une efficacité et un coût de production en adéquation avec les impératifs du marché, un nouveau pas vient d’être franchi. Et on devine que de nouveaux paliers seront sans aucun doute bientôt franchis.