Record de rendement pour des cellules triple jonction réalisées par collage

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Des cellules triple jonction GaInP/AlGaAs//c-Si ont été fabriquées au moyen du collage direct par activation de surface. Les cellules supérieures GaInP/AlGaAs sont synthétisées par croissance MOVPE puis collées à basse température (120°C) aux cellules silicium préparées indépendamment à l’aide d’un collage n-Si/n-GaAs. Pour assurer une bonne qualité mécanique du collage, la rugosité de la surface a été réduite par polissage mécanique, avec une attention particulière pour éviter le dépôt de particules à la surface. L’interface n-Si/n-GaAs est particulièrement importante, et de faibles résistance spécifique et caractéristique ohmique sont obtenues (< 3 mOhm.cm²) grâce à un fort dopage, et même en présence d’une fine couche amorphe (2-3nm) à la surface. Un nouveau rendement record de 30,2% a été obtenu par une équipe du Fraunhofer ISE (Allemagne) en utilisant une cellule intermédiaire de Al0.035Ga0.965As pour une cellule tandem monolithique sur une cellule inférieure c-Si.

Les conditions très sévères requises pour réaliser le collage de cette cellule rendent vraiment difficile l’implémentation d’un tel dispositif pour une production de masse haut débit ; en particulier pour les wafers inférieurs qui n’ont pas un polissage miroir (ce qui n’est pas le standard dans l’industrie c-Si PV).

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Cellule solaire multi-jonction III-V/Si ayant un rendement de 30,2% d'après le Fraunhofer ISE. Crédit: Fraunhofer ISE/A. Wekkeli.