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A four-cell solar module sat on a curved support for 672 hours, bent to a 150 mm radius and operated continuously under short-circuit conditions. It retained 96.12% of its initial efficiency, according to Paola Jakuza and colleagues at the University of Padova and the Institute of Materials for Electronics and Magnetism of the Italian National Research Council, or IMEM-CNR.
Un module solaire de quatre cellules a été placé sur un support incurvé pendant 672 heures, selon un rayon de 150 mm, et a fonctionné en continu dans des conditions de court-circuit. Il a conservé 96,12 % de son rendement initial, selon Paola Jakuza et ses collègues de l’Université de Padoue et de l’Institut des matériaux pour l’électronique et le magnétisme du Conseil national de la recherche italien, ou IMEM-CNR.
The team’s prototype removes glass from a crystalline-silicon, or c-Si, solar module. Instead, commercial 150-μm interdigitated-back-contact cells — cells with their electrical contacts on the rear — were placed in a PET/EVA/c-Si/EVA/PET stack. PET is a flexible plastic layer; EVA is the encapsulating material around the cells. Together, the outer PET layers provide mechanical protection while allowing the module to bend.
Le prototype de l’équipe supprime le verre d’un module solaire en silicium cristallin, ou c-Si. À la place, des cellules commerciales à contacts arrière interdigités de 150 μm — des cellules dont les contacts électriques sont situés à l’arrière — ont été placées dans une structure PET/EVA/c-Si/EVA/PET. Le PET est une couche de plastique flexible ; l’EVA est le matériau d’encapsulation qui entoure les cellules. Ensemble, les couches externes de PET assurent une protection mécanique tout en permettant au module de se plier.
The researchers used a commercial hot-roll laminator to emulate a roll-to-roll production process, joining the stack in a single atmospheric pass. They tested bare cells, single-cell modules and four-cell mini-modules connected in series. After lamination, efficiency fell by approximately 4.4% in relative terms. Jakuza said measurements pointed mainly to optical loss from reflection at the front PET surface, rather than electrically active cracks or damage caused by processing.
Les chercheurs ont utilisé une lamineuse commerciale à rouleaux chauffants pour reproduire un procédé de production roll-to-roll, en assemblant la structure en un seul passage atmosphérique. Ils ont testé des cellules nues, des modules à cellule unique et des mini-modules de quatre cellules montées en série. Après le laminage, le rendement a diminué d’environ 4,4 % en valeur relative. Jakuza a indiqué que les mesures faisaient principalement ressortir une perte optique due à la réflexion sur la surface avant en PET, plutôt que des fissures électriquement actives ou des dommages causés par le traitement.
The mechanical results were mixed in a useful way. A single-cell module showed no cracks when bent to a radius of 95.4 mm, with efficiency declining by about 3.4%, mainly because illumination became uneven. The four-cell module retained 93% of its flat-state power output at a bending radius of 155 mm. The team translates those results into a recommended bending radius above 200 mm, along with bonding and thermal-management constraints.
Les résultats mécaniques sont mitigés, mais instructifs. Un module à cellule unique n’a présenté aucune fissure lorsqu’il a été plié selon un rayon de 95,4 mm, tandis que son rendement diminuait d’environ 3,4 %, principalement parce que l’éclairement devenait irrégulier. Le module de quatre cellules a conservé 93 % de sa puissance à plat avec un rayon de courbure de 155 mm. L’équipe en déduit un rayon de courbure recommandé supérieur à 200 mm, ainsi que des contraintes en matière de collage et de gestion thermique.
So what changes in practice? A lighter, flexible silicon module could be considered for building-integrated photovoltaic applications where rigid glass panels are difficult to place, while retaining a mature cell technology rather than relying on newly manufactured cells. The evidence remains at prototype stage: the researchers plan anti-reflective coatings, solder-paste integration and longer thermal-cycling, repeated-bending and outdoor durability tests before the design’s reliability is clearer.
Qu’est-ce que cela change en pratique ? Un module en silicium plus léger et flexible pourrait être envisagé pour des applications photovoltaïques intégrées au bâti où il est difficile d’installer des panneaux rigides en verre, tout en conservant une technologie de cellules mature plutôt qu’en dépendant de cellules nouvellement fabriquées. Les résultats restent au stade du prototype : les chercheurs prévoient d’ajouter des revêtements antireflets et d’intégrer une pâte à braser, ainsi que de mener des essais plus longs de cycles thermiques, de flexions répétées et de durabilité en conditions extérieures avant de pouvoir mieux évaluer la fiabilité de la conception.