Détermination des propriétés optiques des cellules solaires avec des scanners de bureau à plat conventionnels
Exemple de scan de (a) une cellule solaire en silicium d'une ligne de fabrication 2020 et (b) une plaquette multicristalline texturée.
Un groupe de scientifiques australiens a étudié comment les scanners à plat grand public peuvent être utilisés pour surveiller les propriétés optiques des cellules solaires et ont découvert que ces appareils peuvent offrir des résultats comparables à ceux de des outils haut de gamme utilisés dans l'industrie photovoltaïque pour certains types de cellules et de tranches.
"Les scanners de bureau à plat sont largement disponibles, ont des coûts typiques de plusieurs centaines de dollars, offrent une résolution spatiale élevée et incluent une source de lumière blanche intégrée permettant des mesures sur trois canaux de couleurs différents", ont déclaré des chercheurs de l'Université Macquarie et de l'Université de New York. Pays de Galles du Sud (UNSW). "Les scanners de bureau ont trouvé des utilisations involontaires similaires pour la surveillance des rayonnements, une gamme d'applications d'imagerie biomédicale et pour la surveillance des dimensions physiques des composants."
Dans leur expérience, les chercheurs ont utilisé un scanner Contact Image Sensor (CIS), qui fonctionne en étant presque en contact direct avec l'objet à scanner, pour surveiller la variation spatiale de la texture des plaquettes multicristallines et monocristallines préparées avec conditions de texture variables. Ses performances ont été comparées à celles du système Loana qui est couramment utilisé dans l'industrie solaire et au niveau de la recherche.
Les universitaires ont pris des mesures de plusieurs tranches de textures variables via le scanner CIS et les ont comparées à des cartes de réflexion réalisées avec un système Loana. "Une bonne corrélation a été observée pour toutes les métriques pour les tranches multicristallines de textures variables", ont-ils souligné. "Cela est vrai à la fois lors de la comparaison entre des échantillons et lors de la comparaison de données spatiales sur un seul échantillon multicristallin."
Selon eux, ces résultats confirment que la technologie de scanner à faible coût est adaptée à la surveillance des dispositifs polycristallins, bien qu'ils ne s'étendent pas aux tranches monocristallines. « La réflexion de la texture pyramidale aléatoire causée par le processus de texturation alcaline n'est pas bien capturée par le scanner. On pense que cela se produit en raison des différents mécanismes physiques de formation de texture et de la façon dont ces textures diffusent la lumière », ont-ils également déclaré, faisant référence à la surveillance des dispositifs monocristallins.
"Un bon accord qualitatif et une corrélation statistique ont été obtenus entre le scanner et l'outil industriel pour les tranches multicristallines isotropes", ont-ils conclu.
Ils ont présenté leurs conclusions dans l'article"Détermination des propriétés optiques des cellules solaires à l'aide de scanners à faible coût" ppublié dans des rapports scientifiques. Le groupe de recherche comprenait quatre scientifiques de l'Université Macquarie et de l'UNSW.
