Hétérojonction : le rendement de conversion monte à près de 24%

Le Liten, laboratoire/institut des énergies renouvelables du CEA, vient d’obtenir un record en termes de rendement de conversion pour des cellules solaires en technologie hétérojonction avec contacts par busbars, produites sur la ligne pilote industrielle du CEA installée à l’Institut national de l’énergie solaire (INES) avec des équipements Meyer Burger. Le rendement a été certifié par le laboratoire allemand CalTeC-ISFH à 23,9% sur la globalité de la surface d’une cellule de taille standard de 244 cm², avec une métallisation réalisée par sérigraphie classique, donc un procédé peu coûteux.

[MIS A JOUR – 11/01/2019] Par ailleurs, les équipes du CEA ont réalisé un module hétérojonction d’une puissance crête de 348 W en partenariat avec l’équipementier suisse Meyer Burger, ceci en utilisant 120 demi-cellules à hétérojonction. Ces résultats s’inscrivent dans une feuille de route qui prévoit des rendements de 25% en exploitation industrielle à atteindre à l’horizon de 3 à 5 ans ; les rendements des cellules dans les usines photovoltaïques opérationnelles sont de l’ordre de 19 %. Actuellement, les meilleurs modules utilisant 60 cellules, de bonne qualité et disponibles sur le marché, présentent une puissance d’environ 320 Wc avec la technologie PERC (Passivated Emitter and Rear Contacted cell) dans la même configuration.

[MIS A JOUR – 11/01/2019] Ce record a été atteint en mettant en œuvre des cellules d’un rendement moyen de conversion de 23,25 %, optimisées en vue d’une interconnexion métallisée selon le procédé SmartWire Connection Technology (SWCTTM).

Vue de la ligne pilote de fabrication de cellules solaires à hétérojonction de l’Institut national de l’énergie solaire / CEA Liten ©P.Avavian (en haut à gauche : une cellule solaire photovoltaïque à hétérojonction)

Le Liten travaille depuis 2005 à une technologie à haut rendement, en rupture par rapport au standard solaire photovoltaïque le plus répandu dans l’industrie mondiale. La technologie hétérojonction de silicium offre de nombreux avantages compétitifs pour permettre une réintroduction de cette filière industrielle en Europe. Elle permet, en effet, de combiner un potentiel de rendement élevé avec un design simple et un nombre réduit d’étapes de fabrication. Les équipements Meyer Burger affichent un rendement de production de 2400 cellules/heure. L’ensemble est prometteur dans l’objectif de maitriser les coûts de production tout en démontrant des coûts d’exploitation très faibles.

Les perspectives de dépasser les 24% de rendement de conversion à l’échelle industrielle, puis d’atteindre 25%, semblent proches pour cette technologie qui pourrait s’insérer dans les objectifs de déploiement du solaire PV en France.