Des scientifiques britanniques observent le LID en action

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La dégradation induite par la lumière (LID) est un problème pour les fabricants solaires depuis des décennies, empêchant de profiter entièrement des importants gains d’efficacité obtenus grâce à la technologie solaire ces dernières années. Les cellules à émetteur arrière passivées (PERC) étant particulièrement vulnérables aux effets du LID, le problème est de plus en plus important.

Sans traitement, le LID peut entraîner une perte d’efficacité relative pouvant aller jusqu’à 10 % au cours du premier mois suivant l’installation, et bien que les traitements soient disponibles et largement utilisés sur les chaînes de production, ils n’éliminent pas totalement le problème.

Et quand un autre mécanisme de dégradation entre en jeu, telle que la dégradation induite par la lumière à une température élevée, le problème devient encore plus complexe.

Une équipe de scientifiques de l’Université de Manchester, au Royaume-Uni, a annoncé avoir découvert un défaut matériel inconnu à l’origine du LID ; celui-ci persiste dans le matériau jusqu’à l’exposition au soleil, créant un « piège » qui empêche le flux d’électrons et réduit l’efficacité de la cellule via un processus nommé « piège assisté de la recombinaison Auger » (trap-assisted Auger recombination) par l’Université de Manchester.

Le processus et les méthodes employées pour l’identifier sont décrits dans l’article Identification of the mechanism responsible for the boron oxygen light induced degradation in silicon photovoltaic cells, publié dans le Journal of Applied Physics.

« Le flux d’électrons détermine la taille du courant électrique qu’une cellule solaire peut transmettre à un circuit. Toute réduction de sa performance réduit l’efficacité de la cellule solaire et la quantité d’énergie électrique pouvant être générée pour un niveau de lumière donné », a expliqué Iain Crowe, professeur associé à l’École électrique et électronique de l’Université de Manchester. « Nous avons prouvé que le défaut existait, c’est aux ingénieurs de le corriger maintenant. »

Les chercheurs ont également constaté que le défaut était réversible et que la durée de vie du support du matériau augmentait à nouveau par chauffage dans l’obscurité – ce qui correspond aux connaissances du secteur en matière de LID et aux processus actuels utilisés pour le réduire.

Les chercheurs ont déclaré qu’ils allaient maintenant élargir leurs observations à une gamme de concentrations différentes de bore et d’oxygène – dont les interactions sont responsables de l’effet LID – afin de mieux comprendre comment le processus était initié.