MiaSolé et Solliance Solar Research ont établi un nouveau record pour une cellule solaire tandem totalement flexible. La cellule solaire tandem combine deux technologies solaires à couche mince : une cellule solaire en pérovskite semi-transparente surmontant une cellule à cuivre-indium-gallium-séléniure (CIGS).
Le meilleur des deux mondes
Une cellule solaire tandem, qui associe une cellule pérovskite semi-transparente et une cellule CIGS, a une efficacité supérieure à celle d’une cellule solaire à simple jonction (couche mince) classique. En disposant de telle manière que les deux cellules deviennent complémentaires. En d'autres termes, ce qu'une cellule n'absorbe pas et ne convertit pas en énergie électrique, l'autre cellule peut convertir.
Pour obtenir une efficacité de conversion maximale, les propriétés d'absorption de la cellule pérovskite supérieure et de la cellule CIGS inférieure doivent être identiques. La cellule solaire pérovskite a été réalisée sur un substrat transparent et flexible, elle a utilisé des électrodes conductrices transparentes et a été optimisée pour une efficacité maximale de conversion de la lumière visible et une transparence de la lumière infrarouge permettant à la plus grande partie de la lumière infrarouge d’atteindre la cellule CIGS inférieure.
Rentable et potentiel élevé
La technologie CIGS s'est révélée être une technologie solaire à couche mince stable et à haute efficacité et produite dans le monde entier à une échelle de plusieurs gigawatts. La technologie CIGS est utilisée avec succès pour produire des cellules et des modules flexibles et légers hautement efficaces.
Les cellules solaires en pérovskite, bien qu’il s’agisse d’une technologie relativement récente, ont déjà un rendement élevé. Étant donné que le processus de production ne nécessite pas de température élevée ni de pression extrêmement basse, la technologie pérovskite est potentiellement peu coûteuse et possède une faible empreinte écologique. La combinaison des deux technologies dans une cellule solaire légère, flexible et hautement efficace augmente les domaines d'application et l'intégration dans les bâtiments et les infrastructures.
Forte collaboration
La cellule de plancher CIGS a été développée par MiaSolé Hi-Tech Corp., fournisseur de lignes de production de CIGS clé en main et fabricant de panneaux solaires CIGS flexibles à Santa Clara, en Californie. La cellule CIGS utilisée dans cette architecture tandem est basée sur une technologie de cellule solaire flexible, hautement efficace et disponible dans le commerce, fabriquée sur une feuille d'acier inoxydable léger à l'aide d'un procédé de pulvérisation cathodique ultra-rapide breveté. MiaSolé a récemment annoncé une efficacité de module flexible certifié de 17,44% pour une grande surface active de 1,08 m².
La combinaison de l'expertise de MiaSolé Hi-Tech dans la production et le développement de CIGS et de l'équipe Solliance dans le domaine de la technologie de pérovskite a permis de développer cette cellule flexible. « Une cellule solaire hybride flexible très efficace montre que la technologie des cellules solaires à base de pérovskite peut innover en proposant des performances améliorées », a déclaré Sjoerd Veenstra, responsable du programme de recherche partagée sur les cellules solaires à base de pérovskite chez Solliance.
« Ce gain de performance significatif a été obtenu par l'amélioration des processus de la cellule CIGS inférieure », ajoute Dmitry Poplavskyy, directeur technique de MiaSolé Hi-Tech, « Ces modifications de processus permettent d'obtenir des cellules CIGS hautement efficaces avec une meilleure réponse spectrale couplée à la cellule pérovskite supérieure. Il est prévu que d’autres améliorations de l’adéquation spectrale, ainsi que l’efficacité globale plus élevée des cellules CIGS, porteront l’architecture tandem bien au-dessus de 23%. »
