Nanostructures pour augmenter l’absorption de la lumière
Nanostructures pour cellules photovoltaïques inorganiques

3.1 Piégeage de lumière

La méthode la plus couramment employée pour augmenter les performances d’une cellule solaire consiste à diminuer la quantité de lumière qu'elle réfléchit. Ceci se retrouve industriellement à l’échelle micrométrique, avec la texturation du silicium en pyramides de tailles typiques 3-10 µm qui permettent de favoriser les angles d’incidence avec lesquels la lumière n’est pas réfléchie sur la surface, ainsi que d’augmenter le nombre de réflexions dans la structure, ce qui augmente la quantité de lumière qui pénètre dans le matériau . Ces structures sont obtenues par méthode de reactive-ion etching, c’est-à-dire par bombardement d’ions qui cassent la structure cristalline dans la direction de l’orientation du cristal et permettent donc d’obtenir des structures très régulières (figure 3).

À l’échelle industrielle, ces microstructures sont couplées avec des nanostructures sous la forme de couches minces anti-réfléchissantes afin d’optimiser l’absorption de lumière dans l’infrarouge (figure 4). Ces dépôts de couches minces font entre 50 et 250 nm d’épaisseur selon la zone spectrale pour laquelle elles diminuent la réflexion, et sont faites à partir d’oxydes métalliques comme Al₂O₃ ou TiO₂ ou ZnO . Cette méthode peut être employée aussi bien sur des cellules solaires en silicium...