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Une cellule photoélectrique révolutionnaire
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Une cellule photoélectrique révolutionnaire vient de voir le jour à Zurich, dans un laboratoire de l'Institut d'électronique quantique. La nouveau-née mesure cinq centimètres de côtés, vingt-cinq microns d'épaisseur et pèse beaucoup moins lourd que ses grandes soeurs. Surtout, elle bénéficie d'une souplesse extraordinaire et d'un rendement jamais vu pour ce type d'appareil. "Treize pour cent ! Il s'agit tout simplement du record mondial pour des cellules solaires sur support souple de polymère", s'enorgueillit Ayodhya Nath Tiwari, l'un de ses pères. Cette cellule dernier cri est constituée de couches minces d'un semi-conducteur à base de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium (Cu(In,Ga)Se2 ou CIGS). Or, les dispositifs de ce genre, n'avaient été déposés, jusqu'à présent, que sur du verre. Les chercheurs zurichois, eux, ont voulu le placer sur des feuilles de polymère. "Pour obtenir la qualité requise, la couche de CIGS est produite sous vide par déposition de vapeur à une température avoisinant les 500°C", explique Ayodhya Nath Tiwari. Malheureusement, une telle chaleur rend les feuilles de polymère mécaniquement instables. L'astuce a donc été d'élaborer la cellule en deux étapes. "Le polymère est d'abord étendu sur une plaque de verre, qui assure la stabilité nécessaire, indique le docteur Tiwari. Puis le CIGS est finalement déposé sur le polymère." Comment séparer ensuite le substrat de verre de la cellule en elle-même ? Tout simplement en dissolvant le sel dont la plaque de verre a été préalablement recouverte. L'avantage de la technologie CIGS est qu'elle n'emploie qu'une faible quantité de matériau (les couches ne mesurent que deux ou trois microns). Cela réduit le coût de fabrication et le temps de retour énergétique, à savoir le temps qui s'écoule jusqu'à ce qu'une cellule solaire ait fourni autant d'énergie que son élaboration en a consommé. Légères, flexibles et bon marché, les nouvelles cellules photoélectriques offrent donc de nombreuses perspectives d'applications. En particulier, leur puissance spécifique de 1,5 kilowatts par kilogramme, trois à quatre fois supérieure à celle des cellules en silicium actuelles, leur ouvre les portes de l'espace. "Il faut quand même noter qu'elles restent plus chères que des cellules photovoltaïques conventionnelles, tempère le docteur Tiwari. Donc seuls les produits à haute valeur ajoutée pourront en bénéficier." Mais pour lui, "ces produits pourraient voir le jour d'ici deux ans."
Info-Science : http://www.infoscience.fr/
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