| Une équipe de chercheurs
de l'Institut pour la Science et la Technologie du Hokuriku (JAIST) et
de JSR Corporation, une compagnie spécialisée dans la production
de caoutchoucs et de matériaux plastiques, a réussi, pour
la première fois au monde, à fabriquer une cellule photovoltaïque
à couches minces de silicium amorphe à partir de silicium
liquide.
Les cellules à couches minces de silicium amorphe représentent une alternative plus économique aux cellules en silicium cristallin qui dominent le marché (90% des modules vendus), mais dont le coût de production est plus élevé. Cependant, leur rendement de conversion reste bien inférieur (7% à 9% au niveau industriel contre 15% à 20% pour les cellules en silicium cristallin). Elles sont actuellement fabriquées par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (procédé de dépôt de couches minces à partir d'un gaz). La mise au point d'un mode de production par enrobage permettrait de réduire les coûts de production et donc d'augmenter l'intérêt de la technologie. C'est dans cette optique que l'équipe de la JAIST et de JSR, dirigée par le professeur SHIMODA Tatsuya, a travaillé à l'élaboration d'un mode de production à partir de silicium liquide. Pour ce faire, elle a tout d'abord conçu une "encre de silicium", par dissolution de polysilane (chaîne de SiH2) dans un solvant spécial. Elle a ensuite mis au point une technique d'enrobage qui permet de former des couches régulières et sans défaut de polysilane sur un substrat. Le chauffage de ces couches permet d'extraire les atomes d'hydrogène et d'obtenir des couches solides de silicium amorphe. (suite)
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suite:
Par cette technique, l'équipe a réussi à produire trois encres de silicium, une en silicium pur, une autre dopée au bore, et une troisième dopée au phosphore. L'emploi successif de ces trois encres a permis de fabriquer une cellule photovoltaïque à couches minces de silicium 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). Le rendement de conversion de cette cellule reste encore faible (0,51%). Cependant, les chercheurs pensent pouvoir améliorer ses performances en augmentant l'épaisseur de la couche intrinsèque (actuellement de 120 nm contre 250 nm pour une cellule fabriquée par dépôt chimique en phase vapeur). Source: - Communiqué de la JST et du JAIST - 07/02/2011 (japonais): http://www.jst.go.jp/ - Tech-On! - 10/02/2011 (anglais): http://techon.nikkeibp.co.jp/ Rédacteur: Hugues CHATAING, adjoint Pierre DESTRUEL, attaché Origine: BE Japon numéro 564 (18/02/2011) - Ambassade de France au Japon / ADIT |