Dans le domaine de la mobilité durable et des énergies renouvelables, la recherche continue d’innover pour améliorer l’efficacité des technologies solaires. Un développement récent met en avant une cellule solaire à hétérojonction intégrant une couche tampon en oxyde d’indium-étain, qui a réussi à atteindre une performance remarquable de 25,36 % d’efficacité. Cette avancée résulte d’optimisations dans la conception de la cellule, permettant d’améliorer la densité de courant à court-circuit et le facteur de remplissage, offrant ainsi une solution prometteuse pour une production d’énergie solaire plus efficace.
Une nouvelle avancée dans le domaine de l’énergie solaire a été réalisée par une équipe de chercheurs en Chine, qui a développé une cellule solaire à hétérojonction intégrant une couche tampon en oxyde d’indium-étain (ITO). Ce design innovant a permis d’atteindre une efficacité de conversion de 25,36 %, marquant une amélioration notable par rapport aux dispositifs traditionnels. L’accent a été mis sur l’optimisation des propriétés optiques et électroniques de la cellule, grâce à un processus de fabrication minutieux.
Conception de la cellule solaire
Les chercheurs ont conçu la cellule en utilisant un wafer de silicium monocrystallin n-type de 120 μm mesurant 182 mm × 105 mm. Les films de passivation en silicium amorphe hydrogéné et en silicium microcrystalline ont été réalisés par un processus de déposition chimique en phase vapeur assistée par plasmas (PECVD). La couche d’ITO, quant à elle, a été déposée à l’aide d’une déposition physique en phase vapeur (PVD), garantissant ainsi une meilleure intégrité structurelle des matériaux. 
Amélioration des performances grâce à la couche tampon
La mise en place de la couche tampon en ITO est un développement clé qui a contribué à améliorer les performances de la cellule. Cette couche a été spécifiquement conçue pour optimiser les caractéristiques électriques et optiques. En préparant l’ITO à des concentrations d’O2 et des puissances différentes, les chercheurs ont réussi à réduire les indices de réfraction et à diminuer les coefficients d’extinction, ce qui a mené à une génération de courant à court-circuit plus élevée.
Optimisation des paramètres de fonctionnement
Les résultats des tests sous des conditions d’illumination standard ont montré que cette cellule solaire pouvait atteindre une efficacité de 25,36 %, ce qui représente une amélioration de 0,1 % par rapport aux cellules dépourvues de la couche tampon en ITO. Cette augmentation est atribuablement à une meilleure concentration et mobilité des porteurs, améliorant ainsi la conductivité et le facteur de remplissage de la cellule.
Conséquences pour la technologie solaire
Cette recherche souligne l’importance des matériaux avancés dans l’optimisation des technologies solaires. En intégrant une couche tampon en ITO, les chercheur peuvent offrir une promesse d’augmentation de l’efficacité des cellules à hétérojonction, créant ainsi un chemin vers des systèmes solaires plus performants. Pour en savoir plus sur les différents types de cellules solaires, n’hésitez pas à consulter des ressources comme ce lien.
Contexte de la recherche
Ce projet a impliqué une collaboration entre des experts de la startup Shanghai Hency Solar Technology et l’Université Jiao Tong de Shanghai. Ensemble, ils ont exploré les possibilités offertes par l’ITO dans les technologies de cellules solaires, démontrant comment des innovations telles que des algorithmes d’efficacité peuvent être intégrées pour améliorer encore les performances. Pour un aperçu sur les algorithmes affectant l’efficacité des flottes de véhicules électriques, consultez ce lien.
Conclusion des recherches
Les travaux présentés dans l’étude intitulée « Optimized optical and electrical properties for silicon heterojunction solar cells with an indium tin oxide buffer layer » soulignent un tournant potentiel dans le développement de cellules solaires à haut rendement. Ces avancées ouvrent des perspectives encourageantes pour des applications industrielles à grande échelle de la technologie solaire.
FAQ sur les cellules solaires à hétérojonction
Quelle est l’efficacité d’une cellule solaire à hétérojonction avec une couche tampon en oxyde d’indium-étain ?
L’efficacité de cette cellule solaire atteint 25,36 %.
Qu’est-ce qu’une couche tampon en oxyde d’indium-étain ?
C’est une couche spéciale utilisée pour améliorer les propriétés optiques et électriques des cellules solaires.
Comment cette innovation a-t-elle été développée ?
Les chercheurs ont conçu un HJT avec une couche tampon en ITO pour optimiser les performances globales des cellules.
Quel impact cela a-t-il sur les performances photovoltaïques ?
Cela a entraîné une augmentation de l’efficacité d’environ 0,1 % par rapport aux dispositifs sans cette couche tampon.
Quels sont les avantages d’une meilleure efficacité des cellules solaires ?
Une plus grande efficacité permet de produire plus d’énergie à partir de la même surface, ce qui est crucial pour la mobilité durable.
Où cette recherche a-t-elle été menée ?
Cette recherche a été réalisée par une équipe d’universitaires de l’université Jiao Tong de Shanghai et de la startup Shanghai Hency Solar Technology.
Quelles méthodes ont été utilisées pour fabriquer cette cellule solaire ?
Les méthodes incluent la déposition chimique par vaporisation améliorée par plasma (PECVD) et la déposition par vaporisation physique (PVD).
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