Comme son nom l'indique, le semi-conducteur utilisé pour le modules CdTe n'est pas le silicium, noté Si, mais un alliage de tellure (Te) et de cadmium (Ca) : le tellurure de cadmium.
Ces modules à couches minces allient des bons rendements, de 8 à 11 %, avec les meilleurs prix du marché, soit environ 1 EUR/W. Massivement développés depuis 2002 par la firme américaine FirstSolar, cette technologie est très prometteuse. Beaucoup d'experts estiment que c'est grâce au CdTe que l'on atteindra la parité entre le coût du kWh photovoltaïque et du kWh classique (ce qui est déjà le cas dans certaines régions fortement ensoleillées). Toutefois, son développement est entravé en Europe, où la réglementation est très contraignante vis-à-vis de l'utilisation du cadmium, un produit très toxique pour l'homme et pour l'environnement.
I. Développement de la filière
La recherche sur les propriétés photovoltaïques du CdTe a commencé en 1950. Mais les premiers rendements obtenus étaient très faibles. Vers les années 80, toutefois, les taux de conversion atteignent déjà 10 %, un résultat inouï pour un prototype à couche mince.
Malgré cela, l'industrie photovoltaïque n'a commencé à vraiment développer la technologie à échelle commerciale qu'à partir de 2002 avec le lancement des premiers panneaux CdTe par FirstSolar.
La technologie a, à son avantage, un « potentiel de rendement théorique » pouvant atteindre 20 %. Ainsi que le coût de production le plus faible de tous les modules photovoltaïques, aussi bien en couche mince qu'en cristallin. De ce fait, l'industrie au CdTe se développe énormément, en tout cas là où la législation le permet...
II. Procédé de fabrication
Une cellule CdTe est constituée d’une couche de conducteur transparent sur un substrat de verre. Ensuite, on dépose une couche de sulfure de cadmium (CdS) dopée négativement, puis une couche de tellurure de cadmium (CdTe) dopée positivement.
Pour la fabrication la plupart des industriels utilisent un procédé similaire à celui employé pour la production des couches minces au silicium amorphe. Les modules CdTe sont ainsi fabriqués à partir de la vaporisation, dans une enceinte sous vide, des composés élémentaires qui formeront la cellule. Seulement pour la filière CdTe, cela se fait beaucoup plus vite. Les constructeurs ont, en effet, atteint des vitesses de chaîne de production de l'ordre d'un module par minute.
III. Marché
C'est une filière qui a connu un développement tardif. Mais cela ne l'a toutefois pas empêché de se développer jusqu'à atteindre 12,3 % du marché mondial en 2009, soit deux fois plus de puissance installée qu'en 2008 : la plus grande croissance du marché photovoltaïque cette année là.
Le leader mondial est l'américain FirstSolar. Mais d'autres constructeurs investissent dans le technologie, comme les allemands Antec Solar et Calyxo.
IV. Avantages
Le coût des panneaux est inférieur à 1 EUR/W
Des rendements compris entre 8 et 11 %
Une durée de vie standard supérieure à 25 ans
Bonne résistance à la température
Plus d'absorption du rayonnement diffus que le cristallin
V. Inconvénients
Le cadmium : un métal toxique.
Besoin de recycler en fin de vie
Rendement plus faible que celui des panneaux cristallins.
Moins d'absorption du rayonnement diffus que la filière amorphe
Le panneau
Silicium monocristallin (SM)
Silicium polycristallin (SP)
Silicium amorphe (SA)
Technologies à base de SA
CdTe
CIS / CGIS
Utilisations
Système raccordé au réseau
Système autonome
Ces modules à couches minces allient des bons rendements, de 8 à 11 %, avec les meilleurs prix du marché, soit environ 1 EUR/W. Massivement développés depuis 2002 par la firme américaine FirstSolar, cette technologie est très prometteuse. Beaucoup d'experts estiment que c'est grâce au CdTe que l'on atteindra la parité entre le coût du kWh photovoltaïque et du kWh classique (ce qui est déjà le cas dans certaines régions fortement ensoleillées). Toutefois, son développement est entravé en Europe, où la réglementation est très contraignante vis-à-vis de l'utilisation du cadmium, un produit très toxique pour l'homme et pour l'environnement.
Malgré cela, l'industrie photovoltaïque n'a commencé à vraiment développer la technologie à échelle commerciale qu'à partir de 2002 avec le lancement des premiers panneaux CdTe par FirstSolar.
La technologie a, à son avantage, un « potentiel de rendement théorique » pouvant atteindre 20 %. Ainsi que le coût de production le plus faible de tous les modules photovoltaïques, aussi bien en couche mince qu'en cristallin. De ce fait, l'industrie au CdTe se développe énormément, en tout cas là où la législation le permet...
Pour la fabrication la plupart des industriels utilisent un procédé similaire à celui employé pour la production des couches minces au silicium amorphe. Les modules CdTe sont ainsi fabriqués à partir de la vaporisation, dans une enceinte sous vide, des composés élémentaires qui formeront la cellule. Seulement pour la filière CdTe, cela se fait beaucoup plus vite. Les constructeurs ont, en effet, atteint des vitesses de chaîne de production de l'ordre d'un module par minute.
Le leader mondial est l'américain FirstSolar. Mais d'autres constructeurs investissent dans le technologie, comme les allemands Antec Solar et Calyxo.