Vieillissement des cellules photovoltaïques

France PAC Environnement

Les entreprises en contact direct avec les producteurs d’électricité comme France PAC Environnement ont constaté que l’une des inquiétudes reflète le manque d’information quand à la périnité d’un projet photovoltaïque, sa durée de rentabilité et les solutions apportées lors de la fin du projet photovoltaïque. France PAC Environnement estime, bien évidemment en fonction de la qualité des panneaux photovoltaïques, que les cellules photovoltaïque ont un rendement suffisant jusqu’à 30 – 40 ans. Le vieillissement des cellules photovoltaïques est donc un sujet capital.
Cette importance est appuyé par l’aspect écologique d’un tel projet.

Dégradation des cellules solaires organiques

France PAC Environnement expert photovoltaïque
Modélisation du vieillissement des cellules photovoltaïques

Au cours des dernières années, de nombreux travaux ont été consacrés à l’étude de la dégradation des cellules solaires organiques. A la lumière de ces études, il a été montré que de nombreux phénomènes participaient à la perte des propriétés fonctionnelles des cellules, aussi bien la dégradation du matériau actif que les problèmes à l’interface couche active – électrode.

Par exemple, ont montré que les espèces oxygénées formées au cours de l’irradiation provenaient de l’atmosphère, car l’oxygène pouvait diffuser au travers des différentes couches du composant. Ces espèces ont été détectées dans toute l’épaisseur de la couche active et en concentration plus importante au niveau de l’interface. Il a donc été suggéré que deux mécanismes principaux entraient en jeu dans le phénomène global d’oxydation de la cellule : le premier concernerait la photo-oxydation directe de la couche active et le second serait basé sur l’interaction entre l’électrode d’aluminium, le matériau polymère et l’oxygène provenant de l’atmosphère.

Ce type de cellules présente des performances intéressantes, mais l’expérience montre très clairement qu’elles sont loin d’être pérennes.

Origine de la dégradation des cellules photovoltaïques

Un effort important doit donc être consacré au point faible des cellules photovoltaïques organiques, leur durée de vie réduite et leur instabilité face au rayonnement UV-visible. Il convient d’ailleurs de noter que la dégradation peut provenir aussi bien du vieillissement thermique que du vieillissement photochimique. Les conditions d’utilisation du composant sont des paramètres importants et il a notamment été montré que la présence d’oxygène jouait un rôle prépondérant dans la dégradation de composants électroniques organiques et réduisait fortement leur durée de vie.

Plusieurs facteurs peuvent contribuer à la perte des propriétés électroniques de la cellule solaire organique : modification de la morphologie de la couche active, problèmes aux interfaces des électrodes et bien évidemment la photo-dégradation de la couche organique.

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