L R AS Publié le lundi 09 mars 2020 - n° 312 - Catégories : cellules

Pour mieux connaitre la technologie TOPCon

La technologie TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contacts) de fabrication de cellules est une des deux options actuelles de production après le PERC mono. Mais on n’est pas encore parvenu à atteindre des niveaux de production de haute qualité et rentables.

Le plus grand projet au monde (105 MWc) d'utilisation de panneaux bifaciaux utilisant la technologie TOPCon de type N a été installé dans le sud d'Oman.  Les panneaux ont été fournis par Jolywood. Ces panneaux acceptent une température plus élevée que d'autres cellules ; ils offrent aussi une garantie de puissance de sortie de 87,4 % après 30 ans de fonctionnement : ceci témoigne de la sensibilité moindre du type N à la dégradation induite par la lumière (LID).

TOPCon est une mise à niveau des lignes mono PERC existantes. Dans la technologie du TOPCon, entre la plaquette de silicium et les contacts métalliques, on dépose une mince couche d'oxyde de silicium (à l'échelle nanométrique) laquelle est recouverte d'une couche de silicium polycristallin plus épaisse. Ces couches réduisent la recombinaison de charge entre la plaquette et les contacts, augmentant la durée de vie du support et entraînant une augmentation de l’efficacité d'environ 0,5 %.

Parmi les questions sans réponse actuellement, on ne connait pas encore quel est processus de production TOPCon qui se révélera le plus efficace dans la production à grande échelle. Le hollandais Tempress fournit des équipements de dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD). Ce procédé peut être perturbé par les fissures des tuyaux et les systèmes de dépôt devenant poussiéreux du fait de minuscules particules de silicium.

Meyer Burger préconise un dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma (PECVD) via sa plateforme CAiA. Celle-ci permet d'industrialiser le processus TOPCon pour la production en série.

La vitesse du dépôt de la couche atomique (ALD) a permis de passer rapidement à la production grand public car ce système exerce un meilleur contrôle de l'épaisseur du film.

BloombergNEF estime qu’un compromis sera trouvé entre qualité et coûts : « Fondamentalement, le LPCVD est une réaction thermique, tandis que le PECVD est une alternative à basse température ». « En termes de débit, le LPCVD est supérieur, mais il peut entraîner des défauts cellulaires. En termes de performances de couches minces, PECVD fait un meilleur travail sur l'uniformité et l'épaisseur, mais LPCVD ressemble plus à une solution industrielle à grande échelle.

D'autres procédés de production sont avancés tels que le dépôt chimique en phase vapeur à la pression atmosphérique (APCVD). Un fournisseur chinois a mis au point un équipement LPCVD. Des perfectionnements sont constamment apportés. En novembre 2019, Trina a obtenu une efficacité mondiale pour sa cellule de type N i-TOPCon (contact passivé à oxyde tunnel industriel). La cellule de 247,79 cm² a atteint une efficacité de 23,2 % sur sa surface avant. Trina a indiqué que c'était avec un équipement à faible coût.

PV Magazine du 7 mars

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