L’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) a annoncé avoir atteint des rendements de conversion de puissance de 18,1 % pour des dispositifs photovoltaïques bifaciaux à pérovskite de 2 cm x 2 cm, et 16,8 % pour des mini-modules solaires de 10 cm x 10 cm. L’institut de recherche indique que plusieurs innovations ont rendu ce résultat possible.
Tout d’abord, dans le cadre du programme de recherche “Impacts”, une étude comparative approfondie de nombreuses molécules et mélanges de molécules a été menée pour construire la meilleure solution pour notre architecture de dispositif. Après une première étape d’optimisation via un dépôt par dépôt par centrifugation (spin coating), un transfert rapide vers le dépôt par enduction par fente (slot-die coating) a été réalisé, avec une adaptation au processus de fabrication en air libre. « Aujourd’hui, ce procédé de passivation est systématiquement utilisé dans la fabrication dans notre programme de recherche et a permis d’améliorer significativement la performance moyenne de nos modules de 1,5 à 2 points », précisent les chercheurs.
Enfin, ce réglage fin de l’interface a été combiné à d’autres améliorations de la structure bifaciale développée à l’IPVF, comme l’utilisation d’un refroidissement sous vide pour sécher la couche déposée par enduction. « Il convient également de noter que les différents procédés et matériaux utilisés pour produire ces dispositifs sont entièrement compatibles avec la production de masse, et seront mis en œuvre sur notre ligne de prototypage, qui sera opérationnelle début de l’année prochaine, poursuit l’IPVF. Celle-ci nous permettra de fabriquer des modules semi-transparents à pérovskite de 60 x 30 cm², qui seront combinés à des modules silicium pour produire des dispositifs tandem 4T2C (quatre terminaux, deux contacts) ».
Une ligne pilote en préparation
Concernant l’avancée de la construction de cette ligne prototype, institut de recherche français IPVF a récemment installé une nouvelle machine développée par le fournisseur de machines italien Ecoprogetti pour la production de ses modules à pérovskite sur sa ligne pilote de R&D.
Image : Ecoprogetti
La solution développée par Ecoprogetti pour l’IPVF, appelée Ecosun Nova EL, est une plateforme intégrée combinant un simulateur solaire avec un système avancé d’analyse par électroluminescence (EL). Le système permet de réaliser des tests de caractérisation électrique IV et de surveiller l’émission lumineuse des modules dans des conditions contrôlées, même sur de longues périodes, grâce au suivi MPPT et à un mode de test en régime permanent, allant bien au-delà de la limite des 24 heures.
Le système EL intégré à haute résolution (150 px/mm²) permet une analyse extrêmement détaillée, capable d’identifier les défauts, microfissures et irrégularités. Grâce à cette technologie, une détection de haute précision peut être réalisée sur des modules en silicium comme en pérovskite, soutenant ainsi les travaux de recherche sur les cellules de prochaine génération.
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