Le Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), basé à Stuttgart, et First Solar, industriel photovoltaïque américain, viennent de nouer un partenariat de recherche stratégique axé sur l’avancement du photovoltaïque à couches minces (PV). Le partenariat ne se concentrera pas uniquement sur les performances, mais également sur le potentiel de développement et d’optimisation de technologies tandem entièrement en couches minces à l’échelle du gigawatt.
ZSW est un institut de recherche avec plus de 30 ans d’expérience et de connaissances dans le domaine du photovoltaïque à couches minces. Depuis sa création, l’objectif principal a été le développement de matériaux et de processus de transfert de technologie vers la production. Les chercheurs du ZSW développent depuis des décennies la technologie des couches minces CIGS. Depuis plus de 10 ans, le développement de leurs procédés progresse également dans le domaine en évolution rapide du photovoltaïque à base de pérovskite, en mettant l’accent sur la mise à l’échelle de processus robustes sur des substrats rigides et flexibles.
First Solar à l’affût sur les pérovskites
First Solar est une entreprise américaine de technologie solaire de premier plan et un fournisseur mondial de modules solaires éco-efficaces produits de manière responsable, faisant progresser la lutte contre le changement climatique. Développés dans les laboratoires de R&D de Californie et de l’Ohio, les modules photovoltaïques (PV) à couches minces avancés de la société représentent la prochaine génération de technologies solaires, offrant une alternative compétitive, performante et à faible teneur en carbone aux panneaux photovoltaïques en silicium cristallin conventionnels. En 2023, First Solar a encore renforcé son leadership mondial dans le domaine du photovoltaïque à couches minces en acquérant Evolar AB, un leader européen de la technologie des pérovskites. Le laboratoire d’Evolar à Uppsala, en Suède, est depuis devenu le centre technologique européen de First Solar, avec environ 30 membres du personnel de R&D d’Evolar en transition vers First Solar, travaillant en étroite collaboration avec l’équipe d’environ 60 scientifiques de l’entreprise dans son centre de technologie de recherche avancée à Santa Clara, Californie et les équipes de développement de Perrysburg, Ohio.
Des couches minces pour optimiser le spectre solaire
Les cellules solaires tandem sont largement reconnues comme la prochaine génération de systèmes photovoltaïques. Cela est dû à une meilleure utilisation du spectre solaire en divisant l’absorption de la lumière solaire dans une cellule supérieure et une cellule inférieure. De plus, comme chaque tandem contient au moins une couche de cellules solaires à couches minces, le développement de couches minces est de la plus haute importance pour la prochaine génération de technologies solaires. De plus, la production photovoltaïque à couches minces permet de réduire les défis de la chaîne d’approvisionnement tout en optimisant l’empreinte CO2, deux aspects qui ont fait l’objet d’une attention accrue au cours des dernières années. Du point de vue des matériaux, les semi-conducteurs composés conviennent parfaitement aux tandems. D’autres domaines de recherche potentiels incluent l’adaptation optique des cellules empilées et les techniques de caractérisation spécialisées. L’objectif global de ce partenariat de recherches entre ZSW et First Solar est d’explorer les possibilités de rendre les modules à couches minces plus efficaces grâce à une meilleure utilisation du spectre solaire.