Cellules photovoltaique de 3ème génération
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Le photovoltaique de 3ème génération
Les cellules solaires sensibilisées par colorant: le photovoltaïque de troisième génération et leurs projections de croissance
Par le Dr Harry Zervos
Les Technologies solaires de troisième génération comme colorant les cellules solaires sont attendues pour inaugurer une nouvelle ère de fonctionnalités et de coûts réduits, en ajoutant à la proposition de valeur globale de la production d'énergie solaire. À court terme, les technologies en place sera plus efficace que les nouvelles plates-formes de cellules solaires, à la fois en termes de performance et la structure des coûts grâce aux économies d'échelle réalisées. Par conséquent, les développeurs de DSSCs devrez identifier les créneaux porteurs qui permettront de semer la croissance dans les années ultérieures. Pilotes et des prévisions détaillées du marché par IDTechEx de technologie Zervos analyste Harry Dr sont décrits dans le rapport "cellules solaires sensibilisées par colorant: Technologies, Marchés & Lecteurs 2012-2023" (www.IDTechEx.com / DSSC).
L'avènement de cellules solaires de 3ème génération a trait à leur potentiel pour atteindre coûts encore plus bas que le silicium en couches minces et plates-formes dues à l'utilisation de matériaux abondants, à faible coût et procédés de fabrication simples avec des fonctionnalités ajoutées telles que faible poids, flexibilité, etc semi-transparence Ces indicateurs de performance ajoutés peuvent potentiellement permettre l'utilisation de l'énergie photovoltaïque dans de nouvelles applications rigides où les cellules conventionnelles seraient inadaptés. Avec leur potentiel de réduction des coûts, ils finiront par offrir des solutions qui peuvent permettre d'adopter plus de la production d'énergie solaire, mais la rapidité avec laquelle cela peut-il être atteint?
Limites de performance dans les cellules solaires de 3ème génération
Les principales questions de 3ème génération technologies PV ont à résoudre concernent les limitations de performance: du vivant et de l'efficacité. La carte champion de l'efficacité dans la figure 1 (pour les conditions d'éclairage extérieur), compilé par le National Renewable Energy Laboratory aux Etats-Unis montre clairement le handicap meilleure performance réalisée par DSSCs par rapport aux technologies qui ont été en cours de développement depuis plus longtemps et ont obtenu beaucoup mieux niveaux d'efficacité. D'autre part, et sur une note plus positive, il est également évident que la performance de silicium amorphe n'est pas hors de portée des plus et l'écart de rendement a fermé de façon spectaculaire au cours des dernières années.
Sources: NREL et IDTechEx
Une stagnation inquiétante évolution de l'efficacité champion en DSSCs a récemment été interrompu, à la recherche dirigée par le professeur McGehee à Stanford University et publiée dans la revue Nature, photonique Mars 2012 a démontré matériel et optimisations structurelles permettant d'obtenir de meilleurs tensions en circuit ouvert, conduisant à une enregistrement efficacité de conversion de puissance de 12,3%.
Une limitation importante pour DSSCs reste la stabilité de ces types de cellules, en particulier lorsque profitant de facteurs de forme souples et ne pas déposer sur le verre. Durée de vie dans certains scénarios d'utilisation est limitée à environ deux ans, une différence significative de la garantie à vie 25 + ans offert par les technologies concurrentes. Versions de verre déposées peut vraiment atteindre la durée de vie de plus de 10 ans, mais les mécanismes de dégradation relative de la sensibilité à l'humidité, de l'oxygène et, dans certains cas, la lumière elle-même ont posé un obstacle à la réalisation de vies qui sont en concurrence avec les technologies en place.
Bien que DSSCs n'offrent pas des niveaux d'efficacité très élevés ou des vies comparables au silicium ou couches minces inorganiques, ils peuvent offrir un bon facteur de forme, mieux à l'intérieur des performances (comme on le verra plus en détail dans le paragraphe suivant), le potentiel pour un coût faible grande fabrication à l'échelle, et les dépenses en capital faible.
Identification des niches, la pénétration du marché dans le court terme
Comme il devient de plus en plus difficile de soutenir la concurrence dans le toit et d'installations de fermes solaires avec d'autres technologies solaires, il est de la plus haute importance pour les développeurs DSSC pour identifier les segments de marché où les avantages perçus l'emportent sur les limites des performances. Supérieur performances en basse lumière dans les environnements intérieurs (comme le montre les figures 2 ci-dessous), l'amélioration des performances à haute température par rapport aux technologies traditionnelles solaires, une flexibilité accrue, semi-transparence, la facilité de fabrication sont quelques-uns des avantages que peuvent apporter des arguments convaincants pour 3ème génération technologies dans des applications spécifiques.
Source: Solarprint
La disparition des cellules photovoltaiques à couches minces
novembre 2012 - Où en sont les couches minces ? – Apparues comme une révolution technologique il y a 20 ans, les couches minces se voyaient déjà supplanter le silicium cristallin. Réputées moins chères à fabriquer, et portant la promesse de rendements supérieurs, les technologies du silicium amorphe, du tellurure de cadmium et du cuivre-indium-sélénium représentent aujourd’hui à peine 10 % du marché. Malgré un fort potentiel, les couches minces peines à trouver leur place sur le marché, faute d’investissements.
Parallèlement, d’autres technologies comme les cellules en hétérojonction développées par le CEA commence à s’affirmer avec des rendements dépassant les 20 %. La crise du photovoltaïque aidant, la technologie en couches minces est condamnée à briller ou a disparaître.
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