Amélioration des cellules solaires sur substrats polymères

• Unité de recherche: OFEN
• Numéro de projet: 100296

Mots-clé (Allemand)

TP0073;F - Photovoltaik

Description succincte (Allemand)

Amélioration des cellules solaires sur substrats polymères

Rapport final (Français)

Entrant dans la phase de commercialisation de cellules photovoltaïques souples déposées sur polyimide, VHF-Technologies doit encore assurer la fiabilité à long terme de son produit. En effet, lors des tests préliminaires de dégradation accélérée (cycles thermiques de ?40 à +85 C), la performance des cellules a non seulement diminué, mais des problèmes d?adhésion ont également été observés (fissures, décollement partiel, voire total dans certains cas) Afin de résoudre ce délicat problème, une recherche littéraire ainsi qu?une discussion avec un spécialiste en la matière nous contraint d?explorer plusieurs voies simultanément:- Améliorer l?adhésion du métal sur le polyimide, ceci en intégrant tout d?abord une étape de dégazage sous vide du film polyimide, puis en effectuant un conditionnement de la surface à l?aide d?un traitement plasma Ar, éventuellement Ar/O2 et finalement en effectuant une métallisation par pulvérisation cathodique au lieu de l?évaporation.- Empêcher l?absorption d?eau dans le polyimide en déposant une barrière de diffusion sous forme de films minces denses et hydrophobes.- Réduire le stress mécanique des couches minces de silicium par l?adaptation des coefficients de dilatation thermique des couches de contact et par l?introduction d?un contre-stress sur la face arrière du substrat.Ce projet a permis de réaliser les travaux suivants:- Adaptation d?un système de dépôt (initialement prévu pour le dépôt du contact supérieur uniquement) afin d?effectuer les phases de dégazage, de traitement plasma et les dépôts métalliques par pulvérisation cathodique.- Structuration de la métallisation PVD en forme de bandes parallèles isolés l'une de l'autre réalisée par un processus de lift-off d?abord manuel, et puis par machine. Obtention de rendements de production (yield) équivalents à ceux auparavant obtenu sur des films métallisés et structurés en sous-traitance- Amélioration d?équipements existants afin d?intégrer la métallisation du substrat dans un processus maîtrisé (réduction des défauts provoqués notamment par la poussière).De ces divers travaux il en découle notamment le résultat suivant:- Etablissement d?un processus de métallisation avec un faible taux de décollement et une stabilité accrue des performances électriques après dégradation accélérée.- Reprise de la production de cellules et modules solaires sur la base de ce nouveau procédé.Ce premier programme d?amélioration de la fiabilité nous a permis de démarrer une production pilote; cependant, un effort continuel doit être fourni afin de stabiliser totalement le procédé et pour le rendre économiquement viable. Le concept fiabilité et faible coût de production est crucial pour que VHF-Technologies SA puisse atteindre son réel objectif, c?est-à-dire de produire des panneaux photovoltaïque de puissance pour des applications extérieures.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
VHF-Technologies SA

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Fischer,Diego
Ziegler,Yvan
Closset,Alexandre

Documents annexés

• Étude et amélioration de la fiabilité des cellules solaires sur substrats polymères - Rapport Final [PDF] 1'943 kB