Développement d'un nouveau concept de cellule photovoltaïque à haute tension

par David Bertrand

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Anne Kaminski-cachopo.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) , en partenariat avec CEA/LITEN (laboratoire) depuis le 28-10-2013 .


  • Résumé

    La recherche de solutions toujours plus innovantes pour améliorer le coût (€/Wp) des cellules à base de silicium cristallin est une nécessité imposée par le coût trop élevé de l'électricité d'origine photovoltaïque. Dans ce contexte, des structures photovoltaïques innovantes sont à l'étude à l'INES. Plus spécifiquement, le développement de cellules à tension élevée (plusieurs Volts) est une nouvelle approche, peu étudiée par la communauté actuellement. Ce concept permet notamment de réduire la consommation d'argent (très couteux) au niveau de la cellule, de minimiser les pertes entre le rendement cellule et le rendement module,et de proposer des modules à tension élevée favorisant ainsi l'intégration de l'énergie photovoltaïque dans le réseau. Un projet transverse entre les laboratoires matériau, cellules, modules et système est actuellement en cours de réalisation. Ce projet a d'ores et déjà débouché sur plusieurs axes de développement qu'il est nécessaire d'approfondir expérimentalement. L'objectif de cette thèse est d'étudier la faisabilité de différents concepts et de les développer. Plus précisément, le travail portera sur la mise au point d'une isolation électrique suffisante entre les différents éléments de sous-cellules sur une même plaquette de silicium. Le travail sera réalisé sur une plateforme salle blanche de 800m² contenant tous les équipements nécessaires à la fabrication de cellules photovoltaïques.

  • Titre traduit

    Development of an innovative concept for the fabrication of high voltage silicon solar cells


  • Résumé

    The search for increasingly innovative solutions to improve cost (€/Wp) of crystalline silicon cells is a necessity imposed by the high cost of photovoltaic electricity. In this context, innovative photovoltaic structures are under study at INES. More specifically, the development of high-voltage solar cells (several volts) is a new little studied approach. This concept includes reducing consumption of silver (very expensive) for the fabrication of cells, to minimize losses between cell efficiency and module efficiency, and propose high voltage modules and promoting the integration of photovoltaic energy on the network. A crossdisciplinary project between the material, cells, modules and systems laboratories is currently underway. This project has already resulted in several areas of development it is necessary to deepen experimentally. The objective of this thesis is to study the feasibility of different concepts and develop them. Specifically, this work will focus on the development of a sufficient electrical insulation between the different sub-cell elements on the same silicon wafer. This work will be performed in a clean room of 800m² containing all the necessary equipment to manufacture photovoltaic cells.