Stratégies de métallisation avancée pour cellules solaires à hétérojonction – AMELIZ

Alors que la production de modules photovoltaïques n’a jamais été aussi considérable, et que les perspectives de croissance sont toujours plus importantes, les matériaux de fabrication utilisés doivent évoluer pour être toujours plus disponible en volume, à moindre coût, et mener à des performances mêmes supérieures. Le projet AMELIZ vise à remplacer l’argent des connections métalliques des cellules silicium à hétérojonction par du cuivre, mille fois plus abondant et cent fois moins cher. Cette évolution nécessite des adaptations et innovations technologiques qui seront étudiées dans le cadre de ce projet pour l’atteinte d’une production rentable de cellules à très hauts rendements et de modules fiables.
CEA/INES et CSEM qui possèdent déjà des plateformes industriellement matures de fabrication de cellules à hétérojonction, seront entourés du CNRS et du CEA/Leti, mais aussi d’un collaborateur italien RISE, pour leurs expertises avancées en développement de solutions alternatives à l’argent : Les partenaires se concentreront ainsi sur les routes technologiques liées au plating de cuivre, en développant des approches bas coût de couche d’accroches ainsi que des voies de sélectivité innovantes. L’obtention de lignes de métallisation fines <40 µm, extrêmement conductrices, avec une prise de contact de la cellule faiblement résistive est clé pour dépasser l’actuelle barrière de coût de ce nouveau procédé.
Parmi les pistes de recherches, de nouvelles couches d’accroches seront déposées, des traitements de réduction d’oxyde seront réalisés ; la sélectivité sera abordée via l’auto-assemblage de molécules, de développement de résine ou de croissance sur germe… Une compréhension des mécanismes clés dans l’obtention des propriétés attendues sera détaillé par des méthodes de caractérisations multiples et variées. Les performances et stabilité de ces cellules et modules photovoltaïques ainsi fabriqués seront évaluées et mises en perspective dans un travail de calcul de coût et d’impact du LCOE.