Et si le photovoltaïque de demain
se pliait à vos projets ?
Les cellules CIGS
Il existe de nombreuses technologies de cellules photovoltaïques. Certaines, comme les panneaux en silicium, sont largement éprouvées et commercialisées, d’autres sont encore en développement ou aux prémices de leur commercialisation à grande échelle. Les cellules utilisant des matériaux en couches minces (100 fois plus fines que le silicium !) présentent un potentiel important de développement en ouvrant la voie au photovoltaïque flexible et ultraléger et à de nouvelles applications non couvertes par les panneaux photovoltaïques actuels, rigides et pesants.
Parmi les cellules qui exploitent commercialement la technologie de couches minces, les cellules en CIGS (alliage semi-conducteur à base de cuivre, indium, gallium, sélénium et soufre de formule Cu(In, Ga)(S, Se)2), sont celles qui présentent les rendements de conversion photovoltaïque les plus élevés, comparables aux cellules silicium : jusqu’à 23,4 % lorsque le CIGS est déposé sur verre, entre 20 et 22% lorsqu’il est déposé sur des substrats flexibles et légers (feuillards métalliques, polymères).
L’image 1 représente les évolutions récentes des rendements de conversion des cellules photovoltaïques CIGS sur différents supports et des cellules photovoltaïques tandems CIGS-perovskite.
Outre la couche de CIGS, cœur de la cellule photovoltaïque, légère et flexible, des couches complémentaires à base de différents oxydes permettent de compléter le dispositif photovoltaïque pour générer de l’électricité à partir du rayonnement solaire (image 2). Un exemple de cellule ultra-légère, flexible et de haut rendement (18,8%) est donné dans l’image 3.
De premiers résultats de laboratoire mettent en évidence qu’il sera possible d’approcher des rendements de 30% pour des modules commerciaux associant CIGS et perovskite en tandem (image 1).
La plateforme d’essai, un lieu historique rempli d’ambitions technologiques
C’est au cœur du Campus d’Orsay et à proximité de la vallée de l’Yvette, que l’Université Paris Saclay a mis ses locaux à la disposition du CNRS et du projet photovoltaïque, que portent Daniel Lincot et Jean-Michel Lourtioz.
Sur cette plateforme d’essai de 420 m² sont installés plusieurs équipements pré-industriels, notamment les lignes de dépôt électrochimique de cellules CIGS de tailles respectives 30×60 cm2 et 60×120 cm2 (Image 4). Grâce à l’Université Paris Saclay et l’Unité de recherche CNRS IPVF, SOYPV peut aujourd’hui commencer à se développer au sein de locaux historiques : ceux de l’un des premiers accélérateurs linéaires de particules installés en France.
Les équipements réunis sur la plateforme d’essai ont aussi une histoire. Ils ont été mis au point par la société Nexcis entre 2009 et 2015, laquelle avait développé un procédé de fabrication de cellules et modules photovoltaïques sur verre avec des rendements records pour l’époque (cellules : 17,3%, modules 60×120 : 14%). La ligne de dépôt électrochimique pour des cellules CIGS de taille 60×120 cm2 a été rachetée par Daniel Lincot et introduite au capital de SOY PV.
SOYPV 