Institut de l’énergie et de la recherche climatique : photovoltaïque (IEK-5) Fondements et technologies d’un secteur photovoltaïque durable

Le groupe Photovoltaïque de l’institut de l’énergie et de la recherche climatique (IEK-5) cherche à développer des matériaux nouveaux et des architectures de composants innovantes pour une production photovoltaïque (PV) durable fondée sur la technologie de couches minces. Les chercheurs de l’IEK-5 travaillent sur les propriétés physiques de matériaux généralement non structurés, utilisés dans les cellules solaires. Cela concerne par exemple le silicium amorphe, le silicium microcristallin et leurs alliages, des matériaux organiques ou hybrides (organiques-inorganiques), ainsi que différents oxydes fonctionnels. L’IEK-5 se consacre également au développement de composants et d’éléments de construction pour de nouvelles applications, par exemple pour des couches de passivation et de contact utilisables dans des cellules haute performance à hétérojonction de silicium. Les cellules au silicium en couches minces optimisées et déposées sur substrat flexible ou destinées au craquage de l’eau avec l’énergie solaire entrent aussi dans le champ de compétences de l’institut. En parallèle, l’IEK-5 travaille sur la technologie de fabrication des cellules solaires en s’intéressant tout particulièrement à son application industrielle et aux questions inhérentes au changement d’échelle (scale-up) de la technologie. Pour développer des matériaux, des composants et des technologies de production, l’une des conditions essentielles consiste à disposer d’ensembles complets de procédés de caractérisation et de solutions de simulation permettant d’analyser les propriétés optoélectroniques des matériaux en couches minces et des composants apparentés. Le champ des activités de l’IEK-5 s’étend du niveau de l’atome, des nanostructures et des processus élémentaires à celui de l’analyse du rendement de modules ou de systèmes photovoltaïques entiers.

Mission principale dans le projet H2 ATLAS-AFRICA:
L’IEK-5 participe au lot de travaux WP3 « Potentiel des sources d’énergies renouvelables volatiles ». Le groupe de travail est chargé de vérifier le modèle de production déployé par l’IEK-3. Pour la vérification, il utilise des jeux de données photovoltaïques provenant de stations météo terrestres et de données de modules PV. Par ailleurs, il étudie l’impact des effets spectraux. En effet, la plupart des données utilisées pour la modélisation sont basées sur un coefficient de masse d’air de 1,5 qui paraît peu approprié en Afrique.