Rendement record de 24,47 % pour une cellule à hétérojonction sur wafer de type P de taille industrielle

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Dans le cadre de leur partenariat stratégique, le groupe italien Enel Green Power et le CEA à l’INES (Institut national de l’énergie solaire) ont annoncé avoir atteint un rendement de 24,47 % pour une cellule à hétérojonction de silicium de type P dopé Gallium de taille industrielle. Les wafers ont été fournis par Longi et la cellule solaire présente une tension en circuit ouvert de 749,2 mV, un courant de court-circuit de 9823 mA et un facteur de remplissage de 82,05 %. Le résultat a été certifié par l’Institut allemand de recherche sur le solaire ISFH. « Et cela, en utilisant les mêmes procédés de réalisation que le type N, démontrant une nouvelle fois la versatilité et robustesse de cette technologie », fait remarquer le CEA dans un communiqué.

L’institut français précise en effet que « pour atteindre de telles performances, la plaquette (ou wafer) de silicium cristallin doit être de très haute qualité, le choix par excellence se portant sur les wafers de type N dopés au phosphore et obtenus par tirage Czochralski (Cz). Les cellules ainsi obtenues sont moins sensibles aux impuretés métalliques. Elles ne sont pas non plus affectées par le phénomène de dégradation sous lumière lié aux complexes Bore-Oxygène (BO-LID), connu pour réduire significativement les performances électroniques des wafers Cz de type P dopés au Bore ».

Les cellules à hétérojonction de type P pourraient concurrencer le type N

Cependant, « les plaquettes de type P, les plus utilisées dans le monde, bénéficient quant à elles d’un coût inférieur, poursuit l’INES. Une nouvelle voie de fabrication des wafers Cz de type P s’est récemment déployée à grande échelle en remplaçant le dopage Bore par un dopage au Gallium (Ga) sans surcoût, les rendant ainsi insensibles aux phénomènes de dégradation sous lumière. Les cellules à hétérojonction de type P pourraient ainsi devenir compétitives par rapport au type N, à condition de réduire l’écart de rendement entre ces deux technologies en deçà de 0,4 % absolu ».

En août 2020, Enel Green Power et le CEA ont atteint un rendement de 25,0 % pour une cellule solaire à hétérojonction d’une surface active de 213 cm2, basée sur un format de plaquette de silicium M2. Avec ce résultat, les deux parties ont amélioré leur précédent record de 24,63 %. Enel avait déclaré à l’époque que l’augmentation du rendement avait été rendue possible par la combinaison de la technologie sans barreaux – qui permet à une plus grande quantité de lumière de tomber sur la surface de la cellule – et d’un traitement mis au point par l’INES et Enel qui a amélioré la passivation des cellules.

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