{"id":124,"date":"2018-03-22T13:22:58","date_gmt":"2018-03-22T13:22:58","guid":{"rendered":"https:\/\/website.prod.unilu.spikeseed.cloud\/fr\/news\/refutation-dhypotheses-sur-la-production-de-cellules-solaires\/"},"modified":"2018-03-22T13:22:58","modified_gmt":"2018-03-22T13:22:58","slug":"refutation-dhypotheses-sur-la-production-de-cellules-solaires","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/www.uni.lu\/fr\/news\/refutation-dhypotheses-sur-la-production-de-cellules-solaires\/","title":{"rendered":"R\u00e9futation d\u2019hypoth\u00e8ses sur la production de cellules solaires"},"content":{"rendered":"

Des recherches men\u00e9es par l\u2019Universit\u00e9 du Luxembourg ont \u00e9tudi\u00e9 le processus de fabrication des cellules solaires. Elles ont d\u00e9montr\u00e9 que les hypoth\u00e8ses sur les processus chimiques, communes parmi les chercheurs et les fabricants pendant les 20\u00a0derni\u00e8res ann\u00e9es, sont en r\u00e9alit\u00e9 inexactes.<\/p>

Les physiciens ont publi\u00e9 leurs r\u00e9sultats dans la revue scientifique de renom<\/strong>Nature Communications<\/a>.<\/p>\n

\nOptimiser l\u2019efficacit\u00e9 de panneaux solaires<\/h2>\n

Les panneaux solaires photovolta\u00efques convertissent la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9nergie \u00e9lectrique. Les panneaux absorbent la lumi\u00e8re entrante qui excite les \u00e9lectrons et les envoient dans une direction pr\u00e9d\u00e9finie afin de g\u00e9n\u00e9rer un courant \u00e9lectrique pouvant propulser un moteur ou allumer une ampoule. Ceci se produit gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019interaction de plusieurs couches de semi-conducteurs et de m\u00e9taux dans le panneau solaire. Les cellules sont produites lors d\u2019un processus complexe au cours duquel de nombreux \u00e9l\u00e9ments chimiques sont d\u00e9pos\u00e9s sur un substrat de verre, en g\u00e9n\u00e9ral par \u00e9vaporation. Par cons\u00e9quent, une cellule solaire \u00ab\u00a0grandit\u00a0\u00bb couche par couche.<\/p>

Dans le pass\u00e9, les scientifiques ont d\u00e9couvert par accident que l\u2019efficacit\u00e9 d\u2019un type de technologie de cellule solaire s\u2019am\u00e9liore consid\u00e9rablement en ajoutant du sodium \u00e0 la couche absorbant la lumi\u00e8re. Au m\u00eame moment, ils ont observ\u00e9 que le sodium a un impact sur la croissance de cette couche et l\u2019interaction entre d\u2019autres \u00e9l\u00e9ments chimiques\u00a0: il emp\u00eache le gallium et l\u2019indium de se m\u00e9langer. Ceci r\u00e9duit l\u2019homog\u00e9n\u00e9it\u00e9 des couches et nuit donc aux r\u00e9sultats. Dans le pass\u00e9, les scientifiques et les fabricants estimaient donc que la meilleure fa\u00e7on de produire une cellule solaire \u00e9tait simplement d\u2019ajouter le sodium une fois le processus de croissance achev\u00e9.<\/p>\n

\nLe r\u00f4le du sodium dans le processus de fabrication<\/h2>\n

En utilisant une approche diff\u00e9rente, les chercheurs de l\u2019Unit\u00e9 de recherche en Physique et Science des Mat\u00e9riaux<\/a> de l\u2019Universit\u00e9 du Luxembourg, ainsi que quatre partenaires internationaux, ont pu d\u00e9montrer que la r\u00e9alit\u00e9 est plus nuanc\u00e9e. La couche absorbante est habituellement compos\u00e9e de milliers de grains individuels, mais le groupe de recherche a choisi une strat\u00e9gie de fabrication plus exigeante pour d\u00e9velopper la couche comme un seul grain. \u00ab\u00a0Dans ces travaux, nous montrons essentiellement que si l\u2019absorbeur est compos\u00e9 d\u2019un seul grain, l\u2019ajout d\u2019une faible quantit\u00e9 de sodium aide \u00e0 homog\u00e9n\u00e9iser la distribution des \u00e9l\u00e9ments<\/strong>\u00a0\u00bb, indique Diego Colombara, aujourd\u2019hui charg\u00e9 de recherche (Marie Curie Research Fellow) \u00e0 l\u2019International Iberian Nanotechnology Laboratory et chercheur principal de l\u2019\u00e9tude. \u00ab\u00a0C\u2019est tr\u00e8s surprenant, car plus de 20\u00a0ans de recherches pr\u00e9c\u00e9dentes ont constamment d\u00e9montr\u00e9 l\u2019effet inverse sur les absorbeurs compos\u00e9s de nombreux grains.\u00a0\u00bb<\/p>

\n \n\"\"\n

\n Image microscopique de l\u2019absorbeur de cellule solaire compos\u00e9 d\u2019un grain (noir et blanc) et analyse chimique correspondante montrant la concentration de gallium (orange) et d\u2019indium (violet). \u00a9 Universit\u00e9 du Luxembourg <\/p>\n <\/figure><\/p>

<\/p>

Les chercheurs ont conclu que le sodium a un double effet<\/strong>\u00a0: il homog\u00e9n\u00e9ise les \u00e9l\u00e9ments \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de chaque grain mais ralentit l\u2019homog\u00e9n\u00e9isation de l\u2019interaction entre les grains. \u00ab\u00a0Ceci nous donne l\u2019opportunit\u00e9 de revoir la fa\u00e7on dont nous produisons les cellules solaires. \u00c0 l\u2019avenir, ces informations pourraient apporter des am\u00e9liorations dans le processus de fabrication<\/strong>\u00a0\u00bb, conclut le Dr Phillip Dale, directeur du groupe de recherche Laboratory for Energy Materials<\/a> de l\u2019Universit\u00e9 du Luxembourg et membre du programme Attract du FNR (Fonds National de la Recherche) du Luxembourg.<\/p>

– – –<\/p>

Diego Colombara, Florian Werner, Phillip J. Dale<\/a>, Susanne Siebentritt<\/a> et al<\/i>.: Sodium enhances indium-gallium interdiffusion in copper indium gallium diselenide photovoltaic absorbers; in: Nature Communications, volume 9, Article number: 826 (2018); doi:10.1038\/s41467-018-03115-0<\/p><\/div><\/section>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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