La recherche photovoltaïque rayonne à l'Uni

Ils fleurissent sur les toits et les parkings du monde entier : les panneaux photovoltaïques prennent une place de plus en plus importante dans la course aux énergies renouvelables. Cette technologie, basée sur la conversion de l’énergie solaire – les photons – en énergie électrique, voit ses performances évoluer rapidement. Un assistant-postdoctorant de l’Uni entend les améliorer encore grâce à une structure révolutionnaire dédiée aux cellules solaires à fine couche.

Celles-ci présentent actuellement un défaut : les électrons générés par la lumière se perdent à la surface du métal. Si les fabricants ont résolu l’équation pour les cellules solaires classiques en plaçant une couche d’oxyde perforée entre la partie active de la cellule solaire et le contact métallique, le problème restait entier pour les cellules solaires à fine couche.

Partenariat prometteur

Taowen Wang, en collaboration avec l’équipe du LPV et une équipe du LIST, a développé une structure qui éloigne les électrons du contact métallique tout en permettant le passage du courant électrique. L’assistant-postdoctorant a récemment publié les résultats de ce travail dans le cadre d’un projet PRIDE du FNR.

« Cette avancée change la donne pour les cellules solaires à fine couche, en particulier pour les cellules solaires CIGS, car elle permet de réduire l’épaisseur de la couche de CIGS sans perdre en efficacité de conversion de puissance, ce qui réduit les coûts de production », confirme le chercheur de l’Uni, qui poursuit ses travaux.

La nouvelle structure développée a déjà été brevetée et Taowen concentre actuellement son énergie sur la finalisation des résultats. Il s’agit probablement de la dernière étape avant la recherche d’un partenaire industriel. « Il serait vraiment intéressant de pouvoir collaborer avec une entreprise sur cette technologie », confirme Taowen Wang.

Le chercheur travaille actuellement sur un deuxième article scientifique consacré aux résultats de ses travaux. Diplômé en physique des matériaux, il se décrit comme un mordu de recherche. Quant au photovoltaïque, « c’est une réponse aux défis énergétiques qui peuvent être relevés avec des solutions à grande échelle », explique-t-il.

Une publication à impact

Le Laboratory for Photovoltaics a été lancé en 2007 à l’Université du Luxembourg. Il regroupe 14 personnes impliquées dans la recherche sur cette source d’énergie et ses limites. L’une de ses priorités de recherche est la compréhension de la technologie. D’ailleurs, l’article « How band tail recombination influences the open-circuit voltage of solar cells » publié dans « Progress in Photovoltaics » a été classé comme la 8e publication la plus citée dans ce journal entre 2021 et 2024.

« Faire partie des 10 articles les plus cités dans la revue photovoltaïque la plus réputée me rend fière et heureuse », a commenté le professeur Susanne Siebentritt, Head of Laboratory for Photovoltaics, qui a initié cette recherche à l’Uni.

L’enjeu est de taille. Selon les données d’Eurostat, le photovoltaïque sera le secteur qui connaîtra la plus forte croissance en 2022. Cependant, avec une part de 18,2 % dans l’UE, derrière l’énergie éolienne (37,5 %) et l’énergie hydraulique (29,9 %) en tant que sources d’énergie renouvelable, il y a beaucoup à gagner.