| - Allemagne:
des chercheurs de Siemens parviennent à augmenter le degré
d'efficacité de cellules solaires organiques
Lors du développement de détecteurs photoélectriques organiques, des chercheurs de Siemens sont parvenus à augmenter de 3 => 5% le degré d'efficacité de cellules solaires organiques imprimées. Grâce à ce succès, la possibilité d'une utilisation commerciale s'offre à cette technologie. Contrairement aux cellules au silicium très répandues aujourd'hui, les cellules solaires organiques peuvent être imprimées sur des feuilles. Elles sont donc plus flexibles et largement plus légères. Le faible coût de fabrication est un autre avantage de cette technologie. La photovoltaïque organique est une technologie alternative qui se distingue par le fait que les cellules solaires sont fabriquées par un processus d'impression faisant intervenir des polymères spéciaux. L'épaisseur de la couche photoactive de la cellule obtenue est d'environ 100 nm, soit environ 1/200e de l'epaisseur d'un cheveu. Elle est donc très légère et peut s'adapter à presque toutes les formes voulues. Les chercheurs de Siemens ont donc fait une avancée importante dans le développement de la photovoltaïque organique. Le degré d'efficacité de 5% est le plus haut jamais mesuré jusqu'alors pour des cellules solaires organiques imprimées, et d'après les chercheurs, un degré d'efficacité de 7% est même envisageable avec l'état actuel de la technique. Par ailleurs, la durée de vie des cellules - de l'ordre de plusieurs milliers d'heures de soleil- est un autre motif de satisfaction. La vente des premiers produits est attendue pour l'annee 2005. |
A moyen terme, on attend un
degré d'efficacite de 10 %, ainsi qu'une durée de vie de
10.000 heures de soleil, ce qui correspond à une duree de service
d'environ 10 ans, afin que la photovoltaïque organique puisse être
utilisée dans les domaines d'application essentiels des techniques
solaires traditionnelles.
Contacts : - Guido Weber, Siemens AG - Press Office Corporate Technology, Otto Hahn Ring 6, D-81730 Munich, tel : +49 89 636 49030, fax : +49 89 636 49220, e-mail : guido.weber@siemens.com Source: Communique de presse idw, 07/01/2004 - Grande - Bretagne, Le nitrure d'indium plein de surprises: On a longtemps pensé que la valeur du gap du nitrure d'indium, un semi-conducteur de type III-V, se situait autour de 1,9 eV ce qui réduisait ses applications. Or, il a été découvert récemment par une équipe nippo-americaine que le gap direct de ce matériau était plutôt de 0,7 à 0,8 eV. Cette découverte signifie que des alliages à base de nitrure d'indium, par exemple InGaN, présentent des gaps électroniques qui balaieraient le spectre visible en entier, du proche infrarouge à l'ultraviolet. Ces matériaux pourraient être utilisés pour une large gamme de dispositifs opto-électroniques allant des diodes électroluminescentes aux cellules solaires. |
| Allemagne,
une pile solaire ultra-fine qui produit
plus de courant
Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes à energie solaire (ISE - Fraunhofer Institut fur Solare Energiesysteme) de Fribourg-en-Brisgau (Bade-Wurtenberg) ont mis au point une nouvelle technique très économique, permettant de fabriquer des piles solaires cristallines au silicium de 37 micrometres (microm) d'épaisseur. Ces piles solaires ultra-fines ont un rendement de 20,2%, une nette amélioration par rapport aux piles solaires actuelles qui font 300microm d'epaisseur, et dont le rendement est de 16% environ. La technique dite "Technique LFC" (Laser Fired Contacts) offre la possibilite d'obtenir des rendements très élevés avec des coûts de production bas: avec ce processus, la couche d'aluminium est vaporisée directement sur la couche de passivation. Un laser chauffe ensuite le métal afin de fabriquer les contacts. Ce processus est économique, rapide (une seconde par pile solaire), son résultat plus esthétique. Le système fonctionne indépendamment de l'épaisseur du wafer ou du niveau de dopage, ce qui correspond aux critères nécessaires pour une production industrielle massive. Contacts : - Fraunhofer Institut fur Solare Energie Systeme ISE, Heidendorfstr. 2, D-79110 Freiburg Presse et relations publiques: Karin Schneider, e-mail : info@ise.fhg.de - Dr Stefan Gunz, e-Mail: stefan.glunz@ise.fhg.de Novel Semiconductor Could Soup Up Solar Cells, (Scientific American - 10 nov 2003) Sources : Handelsblatt, 04/12/2003 In recent weeks, some of the most powerful solar flares ever witnessed have sent electrically charged gas shooting toward the earth in so-called coronal mass ejections. But even without such impressive displays, the sun provides a wealth of energy to our planet. Unfortunately, efforts to mass produce solar cells to harness energy from Sol have stalled at efficiencies of around 30 percent in the laboratory and less than 20 percent in commercial cells. A novel crystal described in a paper set to be published in the journal Physical Review Letters may change that, however. Scientists report that the semiconductor material could form the basis of solar cells with nearly 50 percent efficiency. In a standard photovoltaic cell, the sun's rays are converted into electricity when electrons within the material are knocked loose. To accomplish this the incoming light must have a specific energy, known as the band gap. Incident light with less energy will not be absorbed, while the portion of more energetic radiation above the band gap will be lost. In an attempt to alleviate this problem, Kin Yu of Lawrence Berkeley National Laboratory and colleagues investigated the properties of a new semiconductor material comprising an alloy of zinc, manganese and tellurium. |
The researchers added oxygen impurities to the crystal,
which resulted in a crystal having three band gaps instead of the customary
one. "These three absorption edges span much of the solar spectrum," they
write, "thus these alloys are good candidates for the multi-band semiconductors
envisioned for high efficiency photovoltaic devices." The
scientists further theorize that the efficiency could be increased to as
much as 56 percent by changing the ratio of the atoms or replacing
manganese with magnesium.
Sarah Graham
Nouvelles perspectives pour l’énergie solaire Un nouveau procédé vient d’être
mis au point par les chercheurs d’EDF et du CNRS/ENSCP*, qui offre des
perspectives réelles pour un déploiement important du photovoltaïque.
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| Sources ADIT, octobre:
La société américaine ATS a créé "Spheral Solar Power Inc " Cette technologie associe des billes de silicium dans une feuille d'aluminium, permettant de créer des cellules flexibles et incassables. Le prix devrait être très compétitif vu que moins de sicilium est nécessaire, mais pas d'informations sur le rendement. Sur le site, on dit même que ces cellules seront compétitives avec les combustibles fossiles... Quelques extraits : " A significant breakthrough in renewable energy, Spheral Solar Power cells produce electricity at considerably lower cost than conventional solar technology, and on a cost-par with fossil-fuel based electricity in many regions of the world. Once commercially available, Spheral Solar™ cells will make solar power feasible for a vast array of new applications and markets, changing the dynamics of the photovoltaic industry, forever. (...) ATS Automated Tooling Systems is embarking on an $85-million project in "revolutionary" solar energy technology that will employ about 175 people at a new plant. Production at the plant, to be constructed on Royal Oak Road near Fountain Street, is scheduled to begin by the fall of 2003 as a first step towards world-wide sales. The company's Web site notes that conventional solar cells typically need 18 to 24 tonnes of silicon per megawatt, whereas SST is expected to use only nine tonnes, with the eventual goal of reducing that further to two tonnes. "That's one of the key cost advantages but there are several others in the technology," said Hammerbacher. He went further in saying it will "dramatically reduce if not eliminate the cost difference" between solar and less-costly conventional electricity generation, such as using fossil fuels. The technology was first developed by Hammerbacher and his team at Texas Instruments, beginning in... 1987" (!) |
·DES CELLULES SOLAIRES
A BASE DE POLYMERES
Le Départment of Trade and Industry (DTI) a alloué un financement à la société Cambridge Display Technology (CDT) pour la recherche et le développement de cellules solaires, ou photovoltaïques, à base de polymères. CDT a été fondée en 1992 après qu'une équipe des Cavendish Laboratory et Melville Laboratory de Cambridge ait découvert que des diodes électroluminescentes (LEDs pour Light Emitting Diodes) pouvaient être fabriquées à partir de polymères semi-conducteurs (une LED émet de la lumière quand elle est soumise à un courant electrique). CDT a développé la technologie de ces polymères électroluminescents (LEPs pour Light Emitting Polymers), les a commercialisés et en détient la propriété intellectuelle. Si les cellules photovoltaïques à base de polymères de CDT ont une architecture semblable à celle des LEPs, leur processus de fonctionnement est inverse : elles produisent de l'électricité quand elles sont soumises à un rayonnement lumineux. CDT a déjà présenté des cellules photovoltaïques à base de polymères qui alimentent des horloges digitales. Beaucoup d'espérances sont placées dans cette nouvelle technologie qui, si elle aboutit, devrait permettre de produire, à faible coût, des cellules solaires flexibles pour des applications jugées jusqu'à présent trop chères ou irréalisables avec la technologie à base de silicium (emballage jetable, utilisation de vêtements comme support, grands panneaux extérieurs pour l'alimentation électrique des maisons ou même des usines). Des informations sur CDT sont disponibles sur le site de la société : www.cdtltd.co.uk . Source : Materials World, septembre 2002 |
| · Canadian
Company Aims to Commercialize Spheral Solar Cells (source EREN)
ATS Automation Tooling Systems Inc. announced last week its plans to commercialize an innovative method of producing solar cells, called Spheral Solar technology. The technology -- based on tiny silicon beads bonded between two sheets of aluminum foil -- promises lower costs due to its greatly reduced use of silicon relative to conventional multicrystalline silicon solar cells. ATS claims to have achieved sunlight-to-energy conversion efficiencies equal to conventional solar cells at lower costs and in a form that is lightweight, pliable, and break resistant. Spheral Solar technology is not new: it was championed by Texas Instruments Incorporated (TI) in the early 1990s. At one point, TI envisioned shipping silicon beads to local manufacturing plants located around the world. Unfortunately, the production process was plagued with quality control problems. Despite DOE funding for process development, TI terminated its program in early 1995, citing a lack of external funding for a large-scale factory. See the DOE Photovoltaic Manufacturing Technology (PVMaT) Web site at: http://www.nrel.gov/pvmat/ti.html . ATS, a leading producer of automated manufacturing systems, may have the manufacturing expertise needed to overcome TI's pitfalls. The company claims to have further developed and enhanced TI's technology and will complete a pilot production line in Cambridge, Ontario, this summer. ATS also has solar cell experience through its 1997 acquisition of Photowatt International S.A., now the seventh largest solar manufacturer in the world. ATS claims to have improved Photowatt's profitability through the use of its automation technology; the company expects to eventually license the Spheral Solar technology to Photowatt. |
To fully commercialize the Spheral Solar
process, ATS has started design of a new 120,000-square-foot, highly automated
factory that will be capable of producing 20 megawatts of solar cells each
year. The new factory will require $40 million of automated production
equipment and is supported in part by a $29.5 million research and development
agreement with the Canadian government. ATS plans to complete the facility
and begin commercial production by fall of 2003. See the ATS press release
at:
<http://www.atsautomation.com/profile/news/2002/020717.htm >. ATS created a new subsidiary, Spheral Solar Power, Inc., to commercialize the new technology. See the new company's Web site at: http://www.spheralsolar.com/ · (juillet) Source: Nikkei Weekly Des nanotubes de carbone pour piles solaires Les piles solaires constituées de silicium pourraient être un jour supplantées par des dispositifs photovoltaïques beaucoup plus efficaces fabriqués à partir de nanotubes de carbone. Des chercheurs de l'Université de Tokushima et d'une société de capital-risque ont ainsi développé un prototype dont le dispositif exploite le fait que les nanotubes de carbone émettent des électrons à leur extremité lorsqu'ils recoivent une énergie exterieure. Ce prototype est formé de deux électrodes en forme de plaque séparées par un espace et placées a l'interieur d'une bouteille de verre sous vide. L'électrode supérieure est constituée de carbone sous lequel se trouvent de nombreuses protubérances de nanotubes. L'énergie solaire absorbée par cette électrode provoque l'émission d'électrons récupérés par la seconde, en acier inoxydable. Un circuit reliant ces électrodes ferme le circuit. Le prototype possède un rendement de conversion énergétique approchant les 8%, ce qui n'est pas particulièrement élevé, mais confirme l'idée sur laquelle l'appareil est fondé. |
| · Source:
Nikkei
Weekly
Une nouvelle pile solaire haute-performance Honda Motor a développé une cellule solaire haute-performance qui sera utilisée dans ses usines afin d'en réduire les émissions de dioxyde de carbone. A la différence de la plupart des cellules solaires, reposant sur l'utilisation de silicium sous forme amorphe ou cristalline, celle de Honda comporte un film mince d'un alliage de cuivre-indium-gallium-sélénium (CIGS). Ces piles CIGS ont non seulement un rendement supérieur de 20% à celui des piles conventionnelles, mais leur fabrication demande 80% d'énergie en moins. |
La production des nouvelles cellules
sera supervisée par la filiale Honda Engineering. Honda a l'intention
de les installer dans ses bases de production japonaises et internationales;
elle a d'ailleurs déjà équipé une usine de
la préfecture de Shizuoka de piles pouvant fournir 100.000 kWh d'énergie
par an. D'après les calculs de la compagnie, les émissions
de dioxyde de carbone seront ainsi annuellement réduites de 3%,
soit 400.000 tonnes métriques.
Honda compte également utiliser ces nouvelles cellules comme source d'énergie dans les stations d'approvisionnement en hydrogène qui seront sans doute nécessaires aux véhicules à pile à combustible. Pour plus d'informations : http://world.honda.com/ |
| La production d'énergie par panneaux solaires n'est pas nouvelle, mais un inventeur vient de faciliter la fabrication de ces panneaux en grande quantité. C'est dans l'usine d'Energy Conversion Devices, située à Auburn Hills (Michigan), qu'un dispositif "multi-jonction" permet de fabriquer des feuilles minces, capables de capter plusieurs gaz, dont l'hydrogène, et disposées entre des couches d'acier inoxydable et de produits laminés. Energy Conversion Devices est capable de fabriquer des rouleaux longs de 13 km et larges de 30 cm de ces feuilles légères et pliables, sans aucune perte de capacité énergétique au niveau des jonctions. | Actuellement, ce matériel permet d'atteindre une puissance de 30 MW, mais Energy Conversion Devices envisage déjà les 75 à 100 MW, une performance qui rendrait le photovoltaïque concurrentiel vis-a-vis d'autres sources d'énergie! (A noter que l'entreprise développe également la technologie des piles à combustibles dans le cadre d'un concept appelé "énergie distributive", qui consiste à produire l'énergie là où elle est utilisée et non à partir d'une centrale éloignée. WP 16/04/02, Solar sheets seen as energy's future). |
| Sustainable Technologies International (prof.Graetzel y est "chairman"...) a ouvert près de Canberra la 1ère usine au monde de cellules solaires à la teinture de titane. Cette technologie innovatrice utilise de l'oxyde nanoristallin de titane comme semi-conducteur. Ce TO2 est couvert de teinture de ruthénium qui absorbe la lumière du spectre visible. Celle-ci, captée par le semiconducteur, produit le courant électrique. Le procédé est moins cher que celui au silicium et fonctionne avec moins de lumière, même à l'ombre, et dans une gamme de spectre plus large que le silicium. | PILES-FILM. Cordis focus, sept 01, p. 13, annonce l'avènement, en France, de piles ultra-minces, de l'ordre de 10 micromètres d'épaisseur. L'anode est de l'oxysulphide de titane, l'électrolyte est du borate de litbum amorphe et la cathode du lithium- Ces trois composants sont étalés sur 3 films ultra-minces, superposés, puis joints par étincelage. La pile débite 0,01 à 0,02 milliampères par cm2 sous une tension de 2,3 volts. Pour protéger la pile de l'air et de la moisissure, elle est encapsulée dans une barrière étanche, du verre, au phosphate de fer. |
 (photo médiocre mais résultat... parlant, non?!) Impressionnante toiture, toute faite de panneaux photovoltaïques qui couvre, à Birmingham (UK) le bâtiment du "Sommet du G8". |
Réalisation: BP/ Solarex (Espagne) et des chercheurs de la New South Wales University à Sydney. Le fabricant espagnol produit des cellules dont le rendement de conversion atteignait jadis les 17%. Depuis lors, ce Photovoltaic group a poussé ce rendement à 24,5%. |
