Énergie solaire photovoltaïque
Semaine 13 : Fabrication des cellules et modules photovoltaïques
Guidance

En dehors du silicium, de nombreux autres matériaux possèdent des propriétés intéressantes pour la fabrication de piles solaires.

CdTe

Le CdTe présente une largeur de bande interdite de 1.45 eV et une forte absorption, ce qui permet d'atteindre un rendement élevé. Ce matériau est utilisé sous la forme de couche mince polycristalline. Pour constituer une cellule CdTe, on pose une couche de conducteur transparent sur un substrat de verre, puis on dépose une couche de CdS (sulfure de cadmium) de type n, puis une couche de CdTe dopé p. On constitue ainsi une hétérojonction. Les opérations de dopage et de contact arrière sont assez difficiles. Un autre obstacle (plutôt psychologique au vu des faibles quantités utilisées) est la toxicité du cadmium !

CIS

On peut aussi constituer des hétérojonctions avec le CIS (CuInSe₂). Comme le CdTe, on utilise ce matériau sur un substrat de CdS de type n. Au-dessus de la couche mince polycristalline dopée p, on dépose une couche de ZnO assez mince pour laisser passer la lumière. La largeur de la bande interdite est un peu faible (1eV) mais le coefficient d'absorption est très élevé, ce qui permet d'atteindre de bons rendements. On peut augmenter la largeur de la bande interdite en substituant du Ga au In et du S au Se. On obtient ainsi du CISG (Cu(In, Ga)(S, Se)₂).
Ces cellules ont des avantages et inconvénients similaires aux cellules CdTe. Comme le cadmium ne se trouve que dans le substrat, on peut espérer lui trouver un substitut !

GaAs

Le GaAs présente une largeur de bande interdite de 1.42 V , un haut rendement et une sensibilité à la température très faible. Ce serait l'idéal pour des modules à concentration ... mais il est hors de prix.

Dernière mise à jour le 28-06-2005