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De l'impression à jet d'encre pour les cellules solaires en kësterite

L'impression jet d'encre "drop-on-demand" est une approche prometteuse qui permet la structuration de matériaux en minimisant considérablement la production de déchets. En outre, l'impression à jet d'encre peut être facilement adaptée à un procédé roll-to-roll (rouleau d'impression), qui est appropriée pour une production à grande échelle.

Pour mettre au point une encre optimisée, en termes de viscosité et de stabilité, afin de parvenir à des films solaires compacts et homogènes, l'équipe de recherche du docteur Lin Xianzhong, de l'Institut des systèmes et matériaux hétérogènes du HZB,  a utilisé une encre moléculaire qui a été initialement développée pour des technologies de revêtement par centrifugation.

Ces chercheurs ont constaté que la viscosité de l'encre peut être réglée en ajustant la concentration de l'encre. La composition de l’encre peut également être facilement contrôlée par l'ajout ou la réduction de la quantité de chaque produit chimique ajouté.

L'optimisation initiale des conditions de traitement telles que les paramètres de la composition d'encre et d'impression ont déjà produit des cellules solaires avec des rendements allant jusqu'à 6,4 %.

Cette nouvelle technique d'impression à jet d'encre est très économique : par exemple, moins de 20 microlitres d'encre restent nécessaire pour produire 2 micromètres de film mince absorbeur, de quoi couvrir un substrat d'un pouce sur un pouce (2,54 cm x 2,54 cm).

"Bien que le rendement de ces cellules solaires imprimées soit encore loin de l'efficacité énergétique des cellules solaires classiques, cette approche présente l'avantage de gaspiller peu de matériaux et d'être faiblement toxique. L'équipe travaille actuellement sur l'optimisation des conditions de traitement pour les absorbeurs de kësterite afin d'améliorer encore les performances de la cellule solaire ainsi que le dépôt des couches par impression à jet d'encre.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

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