Des cellules solaires à hétérojonction de type p atteignent un rendement de 24,47 % grâce au dopage au gallium

D’après pv magazine international.

L’industrie solaire s’intéresse depuis de nombreuses années à la technologie de l’hétérojonction (HJT). Cependant, elle nécessite l’utilisation de plaquettes de silicium de type n, et les producteurs de plaquettes préféraient jusqu’à présent les plaquettes de type p, moins coûteuses.

Cette année, la HJT semble à nouveau être le meilleur moyen d’améliorer les performances des cellules. Les fabricants de plaquettes commencent à produire des produits de type n à grande échelle et poursuivent diverses stratégies d’optimisation des coûts afin de combler l’écart avec les produits de type p.

Cependant, certains membres de la communauté de recherche sur le photovoltaïque choisissent de poursuivre une autre stratégie consistant à développer des plaquettes de type p pour la production de cellules HJT, afin d’égaler les performances du type n. L’introduction du dopage au gallium dans la production de cellules de type p a ouvert de nombreuses portes à cette recherche, offrant une solution à la dégradation induite par la lumière qui ne nécessite pas de hautes températures. Certaines questions restent encore sans réponse, mais des recherches récentes ont montré que les plaquettes de type p pouvaient être utilisées pour fabriquer des cellules HJT dont les performances rivalisent avec celles des cellules de type n.

Des scientifiques dirigés par l’institut de recherche français CEA INES ont démontré ce potentiel en fabriquant des cellules HJT de type p sur une ligne pilote dans leur laboratoire. En utilisant des plaquettes découpées dans un lingot spécialement produit avec un faible niveau de dopage au gallium, le groupe a pu démontrer une efficacité optimale de 24,47 %, et des résultats constamment bien supérieurs à 23 %.

” Ces travaux suggèrent clairement que l’écart d’efficacité des cellules solaires SHJ de type p à n peut être réduit sans étapes de processus supplémentaires coûteuses et/ou plus compliquées “, a déclaré l’institut. “Les cellules se comportent de manière similaire à la référence de type n, ce qui semble très prometteur pour les applications sur le terrain.”

Les chercheurs ont décrit les cellules dans “Closing the gap between n- and p-type silicon heterojunction solar cells : 24.47% efficiency on lightly doped Ga wafers“, qui a été récemment publié dans Progress in Photovoltaics. Sur la base de recherches antérieures, le groupe de recherche est parti de l’hypothèse que le rendement du type p doit être inférieur de 0,4 % à celui du type n pour être viable en termes de coût.

L’équipe a déclaré qu’une enquête plus approfondie sera nécessaire sur le coût du niveau de dopage modéré à faible pour les lingots qu’elle a achetés spécifiquement pour ce travail. Les chercheurs notent également que cette fois-ci, ils ont fabriqué les cellules de type p sur la base de paramètres de processus standard utilisés dans la production de type n, et que des optimisations supplémentaires de nombre d’entre eux pourraient être possibles pour réduire encore l’écart.