Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente les applications de la technique de dépôt de couches minces ALD (Atomic Layer Deposition) au domaine du photovoltaïque (PV). Après un bref rappel sur la conversion PV, une présentation des principales filières technologiques ainsi que leurs enjeux, les spécificités de la technique ALD seront détaillés. Cette dernière est analysée afin de mettre en évidence ses atouts pour le PV, tels que la capacité de déposer des couches minces uniformes, conformes avec un contrôle à l’échelle atomique de l’épaisseur et de la composition du film, en conditions douces. Enfin, une sélection d’exemples applicatifs est présentée pour en illustrer ses avantages, mais aussi ses challenges et verrous.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Nathanaelle SCHNEIDER : Directrice de Recherche au CNRS, Docteur en chimie des Universités de Strasbourg et Heidelberg - Institut du Photovoltaïque d’Ile de France (IPVF), UMR 9006 CNRS, Ecole Polytechnique – IP Paris, Chimie Paristech – PSL, Palaiseau, France
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Virginie BRIZE : Ingénieur-Chercheur au CEA, Docteur en chimie des matériaux de l’Université de Tours - Université Grenoble Alpes, CEA, LITEN, Campus INES, Le Bourget du Lac, France
INTRODUCTION
La conversion photovoltaïque (PV) est une composante incontournable du mix énergétique et connaît une croissance rapide, portée par la baisse des coûts, par les politiques de soutien et par les avancées technologiques. Cet article analyse la contribution de la technique ALD ( Atomic Layer Deposition ) à ce domaine.
L’ALD est une technique de dépôt chimique en phase vapeur qui permet la croissance de matériaux en couches ultra-minces, uniformes, conformes, et d’épaisseur subnanométrique. Les applications de l’ALD pour le PV sont diverses, avec des niveaux de maturité variés, de la passivation de cellules industrielles en silicium aux nouvelles architectures innovantes.
Cet article présente les principales utilisations de l’ALD pour le photovoltaïque, aussi bien en laboratoires de recherche qu’à l’échelle de la production industrielle, et discute de ses atouts et de ses limites dans un domaine où toute innovation doit répondre à des contraintes strictes en matière de coût, de dimensions, de stabilité dans le temps et de cadences de production élevées.
Points clés
Domaine : techniques de dépôt de couches minces
Degré de diffusion de la technologie : maturité
Technologies impliquées : dépôt par couches atomiques (ALD, Atomic Layer Deposition )
Domaines d’applications : photovoltaïque
Principaux acteurs français :
– centres de compétence : CEA, CNRS, ITE-IPVF, ITE-INES.2S, universités ;
– industriels : Encapsulix, Héliup, IPVF SAS, Voltec Solar.
Autres acteurs dans le monde :
Applied Materials, ASM, Beneq Oy, Jusung Engineering Co. Ltd., Intel, Lam Research, Oxford Instruments, Samsung, Tokyo Electron Limited, Ultratech/Cambridge Nanotech, Veeco Instruments Inc3SUN, First Solar, Hanwha-Q-cells, JA Solar, Jinko Solar, Kaneka, Leadmicro, LONGi, Oxford PV, Renshine, Trina Solar ;
Argonne National Lab, CSEM, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Eindhoven University, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, HZB, KAIST, KAUST, Nanyang University, Stanford University, Yonsei University, UNSW.
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MOTS-CLÉS
photovoltaïque | ALD | ingénierie d’interface
VERSIONS
Il existe d'autres versions de cet article :
- Version archivée 1 de nov. 2016 par Danièle BLANC PELISSIER, Nathanaelle SCHNEIDER
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE
ALD pour le photovoltaïque
Contexte : principe, filières et besoins du photovoltaïque
Sources bibliographiques
- (1) - International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) . - https://www.vdma.eu/de/international-technology-roadmap-photovoltaic.
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