Nano Ink Boost pour Silicon Solar

Une entreprise californienne utilise de l'encre de silicium à motifs sur des plaquettes de silicium pour augmenter l'efficacité des cellules solaires. Le cabinet de Sunnyvale, Californie Innovalight affirme que le processus à jet d'encre est une voie moins coûteuse vers une énergie solaire plus efficace. En utilisant ce processus, l'entreprise a fabriqué des cellules avec une efficacité de 18 pour cent.

Jet d'encre solaire : Le processus d'impression à jet d'encre permet à Innovalight de fabriquer des plaquettes de silicium suffisamment fines pour se plier.

Innovalight s'est associé au fabricant de cellules solaires JA Solaire , dont le siège est à Shanghai, qui prévoit d'intégrer la technologie d'impression à jet d'encre dans ses lignes de fabrication. Les cellules solaires résultantes devraient être sur le marché d'ici l'année prochaine.

Il est possible d'augmenter l'efficacité des cellules solaires en modelant le silicium de manière à améliorer l'absorption de la lumière à haute énergie et à courte longueur d'onde. Mais cela nécessite généralement d'ajouter plusieurs étapes de gravure au processus de fabrication, et ce type d'architecture de cellule coûte beaucoup d'argent à réaliser en utilisant des procédures standard, explique Homère Antoniadis , directeur de la technologie chez Innovalight.

Innovalight n'a pas divulgué les coûts d'ajout de son encre aux cellules solaires, mais si le processus de l'entreprise permet d'obtenir de tels gains d'efficacité à moindre coût, cela pourrait contribuer à faire du solaire une source d'électricité plus compétitive. La société a développé des encres au silicium qui peuvent être modelées à l'aide de la technologie d'impression à jet d'encre développée par OTB Solaire , une société basée à Eindhoven, aux Pays-Bas.

L'encre d'Innovalight est une suspension qui contient des nanocristaux de silicium. Bien que la recette soit exclusive, Antoniadis affirme que la société a un bon contrôle sur deux facteurs clés : la taille des nanocristaux et leur imprimabilité. En fabriquant les cristaux de quelques nanomètres de diamètre, la société a abaissé la température requise pour les lier à la plaquette sous-jacente. L'encre au silicium contient également un composé organique qui aide à suspendre le silicium, qui a sinon tendance à couler au fond, rendant ainsi le liquide compatible avec l'impression à jet d'encre. Étant donné que le processus nécessite des températures plus basses et peut être effectué sur des plaquettes de silicium plus fines que celles utilisées dans la fabrication de cellules conventionnelles, il contribue à faire baisser les prix, déclare le PDG d'Innovalight. Conrad Burke .

L'efficacité moyenne de 18% des cellules solaires fabriquées dans l'usine pilote d'Innovalight en Californie a été confirmée de manière indépendante par le Laboratoire national des énergies renouvelables . Sans l'utilisation de la technique d'impression à jet d'encre, l'efficacité de telles cellules serait d'environ 16,5 % à 17 %, explique Antoniadis.

Solution de silicium : La solution d'encre d'Innovalight contient des nanocristaux de silicium.

L'efficacité record d'une cellule solaire au silicium est d'environ 25 % en laboratoire, selon Matthieu Barbe , un scientifique principal du centre de recherche du National Lab's Golden, CO, qui n'a pas été impliqué dans les tests. Cependant, dit Beard, s'ils peuvent [atteindre 18% d'efficacité] à un coût inférieur, alors ce serait important.

Cyrus Wadia , un chercheur au Lawrence Berkeley National Laboratory, est d'accord, ajoutant que parce que l'augmentation de l'efficacité est modeste, la cheville ouvrière est le coût. Wadia estime que l'impression à l'encre de silicium devrait ajouter moins de 13 % environ au coût total de la cellule pour en valoir la peine.

La promesse ultime de l'encre au silicium est qu'elle pourrait être utilisée pour fabriquer une cellule solaire entière, éliminant complètement le besoin d'une plaquette, explique Wadia, qui développe des nanomatériaux avec ce même objectif en tête.

En principe, c'est possible, dit Antoniadis, mais cela demandera beaucoup plus de développement et de temps. Innovalight a développé des encres au silicium qui peuvent conduire à la fois des charges positives et négatives – les matériaux clés d'une cellule solaire. Mais la société poursuit d'abord l'application silicium sur silicium, explique Antoniadis, car nous devons fournir une valeur matérielle dans les plus brefs délais.

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