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Nouveau record d'efficacité pour des cellules solaires sans silicium
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Les panneaux photovoltaïques actuels sont assez efficaces mais restent chers à produire car ils contiennent des métaux et matières rares. Pour les remplacer, les cellules au cuivre, zinc, étain et soufre (CZTS) apparaissent comme la meilleure solution. Seul problème, jusqu’à présent leur rendement reste moins important que les cellules plus habituelles, au silicium. L’équipe du Docteur Xiaojing Hao de l’Australian Centre for Advanced Photovoltaics (ACAP) vient d’atteindre, en avril 2016, un rendement record de 7,6 % pour des cellules d’un cm². L’équipe indiquait des rendements de 5,5 % en 2013 puis de 6,6 % en 2015. Elle pense d’ailleurs pouvoir atteindre les 20 % de rendement en quelques années, ce qui permettrait la mise sur le marché mondial de cette technologie.
Les industriels se sont déjà emparés de ce type de cellules fines et ont investi dans des infrastructures d’expérimentation. Toyota a ainsi pu atteindre 9,1 % d’efficacité pour des cellules de 0,25 cm². Mais la taille des cellules joue énormément. Plus elles sont grandes, plus il est difficile d’obtenir des structures uniformes et donc de bons résultats. Les avancées de l’ACAP sont donc les plus encourageantes.
Les CZTS semblent avoir tout pour elles. Elles font partie des cellules photovoltaïques dites fines. Elles mesurent 1 à 5µm d’épaisseur face aux 200 à 350 µm de celles qui utilisent du silicium. Aujourd’hui 87 % des panneaux installés sont fabriquées avec des cellules contenant du silicium. Ils atteignent un rendement moyen de 21 %. L’un des avantages des cellules fines est qu'elles peuvent être utilisées sur tous types de supports contrairement aux précédentes, des surfaces incurvées, transparentes, ou en superposition d’autres matériaux. Les cellules CIGS et CdTE font partie de cette catégorie et sont déjà bien utilisées par les industriels. Elles restent cependant assez chères. Les CIGS sont constituées d’indium, un métal qui a vu son prix s’envoler suite à sa large utilisation dans les écrans plats LCD et par suite sa raréfaction.
Les CZTS résolvent toutes les questions de pénurie et de toxicité. Elles reviennent d’ailleurs cinq fois moins cher que les CIGS. Avec un retour de 30 ans d’expérience sur les autres cellules fines, le Docteur Xiaojing Hao est très confiante sur leur progression à venir.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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