R&D : coopération franco-allemande dans la technologie PV couches minces CIGS

L’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) vient de signer une lettre d’intention avec le Centre de recherche sur l’énergie solaire et l’hydrogène ZSW de Stuttgart (Allemagne) et vise une étroite coopération pour développer une nouvelle génération de cellules solaires en technologie CIGS couches minces. Cette coopération est prévue dans un premier temps pour 5 ans.

Les deux partenaires misent sur leur complémentarité. Le ZSW a déjà été remarqué pour ses travaux sur la technologie CIGS au niveau des cellules et des modules solaires sur différentes substrats, et en particulier pour les rendements de conversion déjà obtenus : le dernier a été établi mi-2016 à 22,6% (voir notre article). L’IPVF se distingue, pour sa part, par un important savoir-faire dans les procédés de fabrication CUGS, dans les architectures novatrices de cellules solaires CIGS, et travaille aussi sur des substrats souples.

Les efforts communs de l’IPVF et du ZSW porteront plus particulièrement sur les cellules et modules solaires flexibles. Dans ce cadre, ils se concentreront sur l’optimisation de la technologie à films minces avec un travail sur deux points clés : améliorer le rendement de conversion et réduire les coûts de production. Le tout avec l’objectif d’accélérer le déploiement PV pour faire avancer la transition énergétique. Les travaux de recherche devraient permettre de mieux comprendre le fonctionnement au sein de la cellule solaire et d’en augmenter l’efficacité, entre autres avec l’expérimentation de nouveaux matériaux et associations de matériaux. Une participation en commun à des projets de recherche est prévue, ainsi qu’un programme d’échanges de chercheurs et d’étudiants (doctorants) entre les deux instituts.

La technologie CIGS fait appel à un processus de dépôt de couches successives des matériaux semiconducteurs (cuivre, indium, gallium et sélénium). Cette technologie a affiché récemment plusieurs records en termes de performance. Le rendement de conversion des cellules solaires CIGS a progressé de 3,6% au cours des cinq dernières années. Avec une efficacité moyenne de 14 à 15%, les modules photovoltaïques CIGS actuellement commercialisés arrivent à défier les solutions de la filière silicium classique qui dominent largement le marché (plus de 90%).

L’accord a été signé par Michael Powalla, membre du directoire du ZSW et membre de la division PV, et Jean-Francois Minster, président de l’IPVF, le 20 décembre dernier à Stuttgart (Allemagne).