Peu coûteux et sans ombrage

Dans la quête de rendements toujours plus élevés des cellules solaires à bas coûts de fabrication, une des approches les plus prometteuses pour le silicium cristallin consiste à déplacer tous les contacts électriques sur la face arrière de la cellule. Ainsi, la partie de la cellule exposée au soleil est libérée de tout ombrage et le courant augmente. Cette approche nécessite en général de nombreuses étapes délicates de fabrication, puisqu’il s’agit de définir à l’arrière des cellules des zones fines où les contacts négatifs et positifs vont collecter les électrons et les trous (charges positives). La réalisation des zones alternées positives et négatives nécessite en général de nombreuses étapes de photolithographie ou de masquage.

Les équipes du PV-lab de l’EPFL et du CSEM PV-center ont réussi à mettre au point un procédé astucieux où les contacts positif et négatif s’auto-alignent. Cela est rendu possible en déposant d’abord par procédé plasma des contacts négatifs (-) à travers un masque qui définit la géométrie. Ensuite une deuxième couche (+) est déposée sur toute la surface. La croissance de cette couche est telle que le contact négatif, même recouvert de la couche positive, est maintenu. Le reste devient positif.

Grâce à ce procédé simple, les chercheurs ont déjà réussi à atteindre un rendement de 23,2% sur des cellules de 25 cm². À terme, l’efficacité pourrait dépasser les 26%. L’EPFL et le CSEM travaillent avec le groupe industriel Meyer Burger, un des principaux fabricants d’équipements de ligne de production, à la mise au point de procédés industriels de production pour ce type de dispositifs, valorisant les technologies de silicium dites à hétérojonction à la base de ces travaux.

Les travaux ont été financés par le groupe Meyer Burger, la Commission pour la technologie et l’innovation, l’Office fédéral de l’énergie et continuent également dans le cadre du projet européen H2020 Nextbase.