Cellules à contacts reportés en face Arrière à base de SI ultra-Mince en Ruban – CASIMIR

Les technologies photovoltaïques de demain devront répondre à des caractéristiques que l’on peut résumer de la manière suivante : structure de coût permettant d’atteindre la « parité réseau », rendement de conversion suffisant pour permettre leur intégration à l’espace utile souvent réduit des toits des habitations ; par ailleurs, elles doivent être ouvertes à des applications souples, notamment pour les grands toits des bâtiments tertiaires : enfin, elles doivent être à base de matières premières abondantes pour suivre le développement considérable du photovoltaïque du futur. Les technologies à base de plaques de silicium cristallin ultra-minces (autour de 50 µm) répondent idéalement à cet ensemble de caractéristiques, mais l’élaboration de telles plaques restait jusqu’ici délicate et coûteuse. Solarforce a déjà démontré sur prototype industriel la faisabilité de l’élaboration de telles plaques polycristallines à des coûts a priori attractifs grâce à son procédé de croissance de rubans de silicium RST (Ruban de silicium sur Substrat de carbone Temporaire), ouvrant ainsi la voie au développement d’une filière technologique particulièrement prometteuse. Pour développer cette filière, il convient d’une part de disposer d'architectures de cellules adaptées à des matériaux aussi minces et d’autre part, de trouver les solutions d’encapsulation qui tirent le meilleur parti des propriétés mécaniques de ce matériau « souple » et dans le même temps, de continuer à perfectionner le matériau pour arriver aux meilleures performances. Le projet CASIMIR, qui s’inscrit dans la thématique 3.1 (FILIERE DU SILICIUM MASSIF) de l’appel à projet HABISOL 2009, a l’ambition de faciliter le franchissement d’une première étape décisive dans cette voie. Pour cela, un programme de travail très focalisé, impliquant un consortium relativement restreint, et limité à une période de deux ans a été défini et focalisé sur les barrières techniques et scientifiques majeures, qui doivent d'abord être surmontées avant d’envisager un développement industriel de la technologie proposée. Ces barrières ou verrous décrits ci-dessous concernent quatre aspects : la fabrication et l'optimisation des propriétés électriques du matériau, l’architecture de cellule la plus pertinente et le module flexible. Chaque aspect est traité dans une tâche spécifique avec un responsable de tâche dont l’expertise est bien reconnue et disposant des moyens appropriés pour la fabrication – pilote industriel - et la caractérisation du matériau, la fabrication des cellules et l’étude et la simulation des propriétés mécaniques et thermo-physiques du ruban RST. Les partenaires se sont fixés des objectifs chiffrés : épaisseur de plaques de l’ordre de 50(m et un rendement de conversion de 15%, qui paraissent réalistes sur la base des résultats acquis, notamment très récemment dans le cadre du projet ANR RUBANSOLAIRE. En revanche, le risque a été minimisé en ce qui concerne le module flexible ; cette dernière tâche du projet a été limitée à des études de faisabilité qui doivent déboucher ultérieurement sur une étude de faisabilité.