Un article scientifique, publié par les chercheurs du CEA et de 3SUN dans Progress in Photovoltaics Research and Applications, met en lumière le rôle prometteur des encapsulants dits « à conversion UV (ou UV-DS Down-shifting) » dans la prévention de la dégradation des panneaux solaires due au rayonnement ultra-violet. C’est là un défi majeur pour les technologies photovoltaïques silicium avancées telles que TOPCon et hétérojonction.
Les rayons ultra-violets (UV) du soleil ne sont pas seulement nocifs pour l’épiderme, ils le sont aussi pour les panneaux photovoltaïques, entraînant des pertes en puissance et une dégradation précoce des installations solaires.
L’étude conjointement menée par le CEA et 3SUN a permis de tester et vérifier le comportement de nouveaux encapsulants (éléments qui, à l’étape de la lamination, scellent le « sandwich » de matériaux). Les EVA/POE/EVA (EPE) contiennent en effet des molécules luminescentes transformant les UV nocifs en lumière bleue (UV-DS). Et les résultats sont probants avec un gain de puissance pouvant dépasser 1,5 % par rapport aux encapsulants conventionnels dans des conditions d’essai standard.
Mis à l’épreuve des conditions réelles en extérieur sur plusieurs mois, ces nouveaux matériaux confirment ce gain d’énergie et révèlent que ce bénéfice dépend fortement de la teneur quotidienne en UVA, avec des gains plus importants observés en été, lorsque la teneur en UV du spectre solaire est à son maximum.
Ces travaux ont fourni d’autres enseignements aux chercheurs : les additifs UV-DS n’ont pas provoqué de nouveaux types de dégradation en condition de chaleur humide (3000 heures) ; la présence d’EVA dans la structure EPE en contact avec les cellules solaires n’a pas affecté la fiabilité ; une petite fraction des photons UVB à haute énergie (5 % à 300 nm) passe encore, laissant une marge d’amélioration ; la photo-oxydation de ces additifs étant importante, il est préférable de les utiliser dans une structure verre/verre. D’après l’équipe de recherche, les applications futures de ces encapsulants sont prometteuses, en particulier dans les régions à fort rayonnement UV, où leurs avantages sont les plus prononcés.
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