Cristaux photoniques pour les cellules photovoltaïques en

Cristaux photoniques pour les cellules
photovoltaïque en silicium
C. Seassal, Carry le Rouet, 30 Mars 2011
Christian Seassal
Institut des Nanotechnologies de Lyon – INL
Université de Lyon, Ecole Centrale de Lyon, INSA-Lyon

L’optique pour le photovoltaïque
Cristaux photoniques pour le PV
Limitations des cellules PV en couches
minces
• Couche absorbante e~100nm-1µm
Choix de l’épaisseur : compromis
AR
C. Seassal, Carry le Rouet, 30 Mars 2011
Choix de l’épaisseur : compromis
recombinaisons des porteurs/absorption
Faible absorption aux grandes
longueurs d’onde.
Rendement < 10%
Substrat transparentWafer

L’optique pour le photovoltaïque
Structures micro-nanophotoniques pour le PV
Nouvelles approches proposées pour augmenter le rendement
d’absorption et de conversion:
C. Seassal, Carry le Rouet, 30 Mars 2011
d’absorption et de conversion:
AMOLF, CALTECH, Toshiba, Stanford, IMT-Neuchatel
Substrat corrugué + dépôts conformes: structures périodiques, faible
perturbation
Premières cellules PV réalisées, augmentation de Jsc

L’optique pour le photovoltaïque
Structures micro-nanophotoniques pour le PV
Nouvelles approches proposées pour augmenter le rendement
d’absorption et de conversion:
C. Seassal, Carry le Rouet, 30 Mars 2011
d’absorption et de conversion:
INL-LPICM (SPARCS), Stanford, U. Pavia
Couches minces patternées : structures périodiques, forte perturbation
Augmentation de ~50% du rendement d’absorption
Réalisation de premières cellules en cours

1. Introduction
Nanophotonique pour le PV
Cristaux photoniques et modes de lumière lente
2. Cristaux phoniques pour le photovoltaïque
Contrôle de l’absorption par des cristaux photoniques
Vers de nouvelles cellules PV «
photonisées
» en a
-
Si:H
L’optique pour le photovoltaïque
Plan de l’exposé
C. Seassal, Carry le Rouet, 30 Mars 2011
Vers de nouvelles cellules PV «
photonisées
» en a
-
Si:H
3. Conclusions, perspectives