La conversion photovoltaïque (PV) est une composante incontournable du mix énergétique et connait une très forte croissance grâce aux baisses de coûts combinées aux politiques de soutien et aux avancées technologiques. Cet article analyse la contribution du dépôt par couche atomique ou ALD (
Atomic Layer Deposition
) aux technologies de cellules solaires.
L’ALD est une technique de dépôt chimique en phase vapeur qui permet la croissance de matériaux inorganiques en couches ultraminces, uniformes, conformes, d’épaisseur subnanométrique. Basée sur l’introduction séquentielle de précurseurs, elle met en jeu des réactions chimiques de surface et des mécanismes de saturation autolimitants qui permettent une ingénierie de matériaux à l’échelle atomique.
Les applications de l’ALD pour le PV sont diverses, avec des degrés de maturité différents : de la passivation de cellules de type industriel en silicium aux nouvelles architectures innovantes. Cet article présente les principales utilisations de l’ALD pour le PV et discute des atouts et des limites du procédé dans un domaine où toute innovation doit satisfaire aux contraintes de coûts, de dimensions et de stabilité dans le temps.
Nota :
le lecteur trouvera en fin d’article un tableau des sigles, notations et symboles utilisés tout au long de l’article.
Points clés
Domaine
: Techniques de dépôt de couches minces
Degré de diffusion de la technologie
: Croissance
Technologies impliquées
: Dépôt par couche atomique (ALD,
Atomic Layer Deposition
)
Domaines d’application
: Photovoltaïque
Principaux acteurs français
:
Pôles de compétitivité : Tenerrdis
Centres de compétence : CEA-INES, IPVF, Institut des nanotechnologies de Lyon, IRDEP, Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (Lille)
,
Laboratoire des matériaux et du génie physique (Grenoble)
Industriels : Air Liquide, EDF, Encapsulix, Enhélios
Autres acteurs dans le monde
:
Argonne National Laboratory, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Eindhoven University of Technology, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, Stanford University, Nanyang Technological...