Une nouvelle conception innovante de cellules solaires qui a la capacité de réduire les coûts de fabrication de cellules solaires, a été créé par des scientifiques de l'Université de Sheffield et de la société de technologie énergétique Power Roll.

Dans une étude publiée dans la revue Sciences de l'énergie et de l'environnement , des chercheurs collaborateurs de l'Université de Sheffield et de Power Roll ont démontré comment une architecture unique basée sur une surface gaufrée avec des micro-rainures pourrait également rendre l'énergie solaire plus efficace.

Les chercheurs ont montré qu'en revêtant des parois opposées de micro-rainures avec différents contacts électriques, puis remplir la rainure avec un semi-conducteur pouvant être traité en solution, il était possible de créer un nouveau type de cellule solaire à contact arrière.

La conception 3D innovante supprime de nombreuses étapes du processus de fabrication requises par les modules photovoltaïques existants et permet d'utiliser de nouveaux matériaux qui ne seraient généralement pas appropriés dans les cellules solaires ordinaires.

Professeur David Lidzey, du Département de physique et d'astronomie de Sheffield, qui a dirigé la collaboration avec Power Roll, a déclaré : « Il existe un intérêt mondial pour l'utilisation de cellules solaires pour générer une faible teneur en carbone, électricité verte. La conception du module solaire à contact arrière est à la fois innovante et élégante, et peut potentiellement réduire les pertes optiques dans l'appareil.''

Power Roll Ltd prédit que les modules solaires produits à l'aide de cette conception ne pèseront qu'une fraction d'un module solaire conventionnel de puissance équivalente, ce qui pourrait profiter aux régions du monde moins développées et hors réseau où il n'est pas viable de transporter des panneaux solaires lourds ainsi qu'un large éventail d'autres applications.

Les chercheurs ont déclaré que les autres avantages de la conception de Power Roll incluent l'élimination des oxydes conducteurs transparents coûteux, l'utilisation d'interconnexions électriques simples et peu coûteuses et la possibilité de régler la sortie électrique pour répondre aux besoins des utilisateurs.

Dr Trevor McArdle, Le chercheur scientifique principal de Power Roll a déclaré :« Au cours des 40 dernières années, la majorité des cellules solaires ont été basées sur une structure plate conventionnelle, dans lequel des couches de différents matériaux sont déposées les unes sur les autres pour créer la cellule solaire. Cependant, nous avons développé une architecture radicalement différente pour fabriquer des cellules solaires à l'aide d'une surface modelée par des micro-rainures qui, individuellement, sont une fraction de la largeur d'un cheveu humain."

Professeur Lidzey, a ajouté :« Les appareils que nous avons démontrés avec Power Roll, ont une efficacité prometteuse, grâce à quoi sept pour cent de l'énergie solaire tombant sur un seul dispositif photovoltaïque à micro-rainure est directement converti en énergie électrique, c'est déjà environ un tiers de ce que les cellules solaires les plus performantes mais chères produisent aujourd'hui. »

Sur la base des travaux publiés dans cet article, l'Université de Sheffield et Power Roll ont produit avec succès des démonstrateurs de mini-modules fonctionnels. Power Roll se concentre maintenant sur la mise à l'échelle de la technologie prête à être commercialisée.

Neil Spann, PDG de Power Roll, a déclaré : « Nous pensons que notre architecture brevetée change la donne. Les opportunités de marché pour notre produit solaire photovoltaïque sont importantes, y compris les solutions hors réseau, systèmes commerciaux et domestiques, alimenter l'internet des objets, production d'électricité portable et applications militaires. Cette technologie apportera des avantages économiques et sociaux importants aux utilisateurs finaux. »