Boîtes à gants pour cellules photovoltaïques

Les boîtes à gants sous atmosphère contrôlée sont devenues depuis de nombreuses années des outils indispensables dans la préparation, le développement et la caractérisation de toutes sortes de cellules photovoltaïques, en particulier les cellules dites à couches minces de 3^ème génération : cellules solaires à pigment photosensible (DSSC – dye-sensitized solar cells), cellules solaires organiques (OPVs – organic phototoltaics), cellules solaires à points quantiques (QDSC – quantum dots solar cells) mais aussi naturellement cellules photovoltaïques à structure pérovskite (PSC – perovskite structure cell).

Depuis 2012, date à laquelle des chercheurs ont pu fabriquer une cellule à structure pérovskite à couche mince, jamais une cellule photovoltaïque n’avait eu une montée en flèche aussi rapide en terme d’efficacité de conversion énergétique (PCE – power conversion efficiency). Les pérovskites, matériaux qui ont la même structure cristalline que l’oxyde de calcium et de titane minéral (CaTiO₃), premier cristal de pérovskite découvert, sont reconnus pour leur supraconductivité. Outre leur capacité à absorber la lumière sur presque toutes les longueurs d’onde visibles, leurs avantages sur les cellules conventionnelles au silicium sont la flexibilité, la semi-transparence, leur faible poids et la couche mince. Des scientifiques combinent également des cellules solaires en pérovskite avec des cellules solaires silicium, appelées cellules solaires tandem nanostructurées, ce qui contribue à battre des records de rendement de conversion énergétique.

Afin de poursuivre dans l’optimisation des cellules photovoltaïques en terme de performances, durée de vie, stabilité et de s’affranchir de problèmes majeurs, comme la toxicité potentielle au plomb ou l’instabilité à l’air humide, la société JACOMEX propose des solutions de boîtes à gants clefs-en-main qui conviendront dans toutes les étapes de mise au point et de caractérisation. Des boîtes à gants standard ou sur-mesure sont proposées avec modélisation 3D par notre bureau d’étude pour l’intégration de toute instrumentation nécessaire aux différents procédés, par exemples spincoaters, plaques chauffantes, fours, bâtis d’évaporation pour dépôts de couches minces sous vide, etc… De même, nos boîtes à gants traditionnellement utilisées sous azote pour fonctionner à 1 ppm en H₂O et O₂ peuvent se convertir pour opérer en conditions anaérobie avec taux d’hygrométrie ajustable de 2 à 70% HR permettant la réalisation de tests en conditions atmosphériques réelles ou à fort taux d’humidité.

Des travaux de recherche parallèles se focalisent aussi sur le développement de cellules tandem avec d’autres matériaux comme alternative aux pérovskites, en particulier les matériaux de type kësterite, une espèce minérale composée de sulfure de cuivre, fer et étain. Quels que soient les matériaux et les technologies mis en œuvre dans le développement des cellules photovoltaïques, nos boîtes à gants avec unités de purification et de gestion de gaz neutre conservent toute la flexibilité nécessaire pour cadrer parfaitement à tous les besoins.