Annuaire des fabricants et fournisseurs de l'industrie photovoltaïque ...

CHAÎNE DE VALEUR
1.2.1. Le silicium amorphe – Depuis les années 1970
Le silicium amorphe est un semi-conducteur ayant d’excellentes propriétés optiques, mais de faibles
propriétés électroniques. Le processus de fabrication présente en revanche des coûts avantageux.
Un des processus consiste à décomposer du silane (SiH 4) dans un plasma à basse pression, ce
qui permet de le déposer à basse température (50 à 200 °C) sur un substrat de nature variable.
Leurs faibles rendements (entre 5 et 7 %) obligent, pour une même puissance crête, à recouvrir
des surfaces plus importantes que dans le cas des modules en silicium cristallin.
1.2.2. Les couches de silicium microcristallines
Le dépôt de couches semi-minces (20 à 100 micromètres) de silicium cristallisé sur un substrat à
faible coût constitue une voie pour économiser la matière première en évitant la phase de sciage.
Actuellement, les rendements maximaux se situent entre 10 % et 11 %, en combinaison avec du
silicium amorphe sous forme de double jonctions.
1.2.3. Le tellurure de Cadmium : CdTe – Depuis les années 1960
La technologie au tellurure de cadmium (CdTe) est appliquée pour la production à faibles coûts de
modules, présentant des rendements de cellules de l’ordre de 16,5 % en laboratoire. Une couche
d’absorption en CdTe est ainsi placée sur un support de verre au contact d’autres couches de
jonction, puis couverte par une plaque de verre qui scelle le panneau hermétiquement.
Les caractéristiques du CdTe (une capacité d’absorption de la lumière et un coefficient thermique
avantageux) lui permettent d’être en adéquation presque parfaite avec le spectre solaire.
La limitation naturelle de la quantité de tellure sur Terre influence grandement la recherche, plus
particulièrement au niveau de l’épaisseur des cellules : actuellement, la technologie du CdTe amène
à des épaisseurs de 3 à 5 micromètres, qui peuvent être encore réduites, pour limiter l’utilisation
de cet élément très rare.
1.2.4. Le di-séléniure de cuivre-indium : CIS – Depuis les années 1975
Egalement très étudiée, la technologie CIS sort d’une longue phase de pré-industrialisation. Pour
améliorer ses propriétés d’absorption, on peut lui associer une quantité limitée de gallium (CIGS).
Comme on ne sait pas réaliser de jonctions PN sur CIS, ni sur CdTe, une hétérojonction est formée
en déposant un autre semi-conducteur peu absorbant avec du sulfure de cadmium (CdS). De
nombreux procédés de fabrication ont été développés à partir du procédé initial de co-évaporation.
22 ANNUAIRE DE LA RECHERCHE ET DE L’INDUSTRIE PHOTOVOLTAÏQUES FRANÇAISES 2011