Corrosion de l'aluminium et de l'argent
Je travaille actuellement dans le solaire, et plus precisement sur les cellules photovoltaiques. Je dois proceder a des recherches sur les cellules solaires, mais c’est la double competence physico-chimique qui me fait defaut.
Je rencontre ainsi un probleme que j’aimerais vous soumettre.
La cellule solaire sur laquelle je travaille est appelée RISE EWT (Rear Interdigitated Single Evaporation Emitter Wrap Through). C’est une cellule solaire spéciale, avec base et émetteur sur la même face (arrière). Cela permet d´avoir un rendement supérieur à 20%, car toute la face avant est entièrement ensoleillée.
Or il se trouve que cette cellule a des petits problèmes de courants parasites. Plus précisément il y a des courts circuits qui surgissent quand on applique une fine couche d´argent sur la couche d´aluminium.
Il s'agit certainement de couplages galvaniques. Alors il faut éviter de mettre en contact 2 métaux de potentiels trop différents, ce qui est effectivement le cas de l'aluminium et de l'argent.
Pour donner un ordre d'idée :
E°(Al) = -1,67V et E°(Ag) : +0,8V
Sauf que spontanément, l'aluminium se passive pour donner à sa surface un oxyde natif d'Al2O3. Donc dans la réalité, son potentiel est quand même plus élevé.
Cette couche d’argent n’est actuellement pas encore appliquée, du fait de ce problème de court circuit. La cellule marche très bien mais cela serait bien meilleur si cette couche d´Ag pouvait être appliquée sans court circuit, car elle jouera le rôle de contact sur la face arrière pour assembler les cellules.
Mon probleme est de trouver une solution chimique fiable pour corroder a la fois l´argent et l´aluminium, mais uniquement a un endroit donne, pour separer base et emetteur de ma cellule, et eviter tout court circuit.
Petite precision: ce sont des epaisseurs de quelques 15 micrometres pour l´aluminium, voire a peu pres 2 micrometres pour l´aluminium.
J’ai deja pratique de nombreux tests concernant cette corrosion, avec de nombreuses solutions. Aucune n’a fonctione. J’aimerais avoir votre avis sur une solution, ou bien également vos suggestions, concernant une autre façon de corroder de l’argent sur de l’aluminium, ou toute piste que je pourrais suivre.
Composition de la cellule :
Substrat : silicium type P
Sur ce silicium (on a base et émetteur ( n+) uniquement sur la face arrière de la cellule. c’est une particularité de cette cellule), on dépose d’abord une couche d’oxyde, on creuse au laser puis on difuse du phosphore pour obtenir l´emetteur.
En fait il faut séparer base et émetteur : il faut pas qu’il y ait contact entre les deux, pour éviter de court circuiter la cellule. D’où l’idée de creuser dans le silicium,grâce au laser, une structure en forme de U. On obtient donc une différence de hauteur (structure en forme de U). Le bas et les flancs de l´U c’est l’émetteur et le haut c’est la base.
Sinon, etant donné que les potentiels des 2 éléments sont très éloignés, j’ai pensé à les ramener à un potentiel où je peux corroder l’Al, à un potentiel où je peux corroder l’Ag, ou, au mieux, à un potentiel commun, en faisant une electrolyse.Mais c’est en fait peu judicieux.
Es ce que je ne peux pas, tout simplement, appliquer une tension sur la cellule en la trempant dans une solution de HNO3 diluée, ou une autre solution, et observer ce qui se passe quand on fait varier la tension.
Tout d'abord es ce que cela est faisable ? Si c'est le cas, quel montage dois je mettre en oeuvre ?
Si toutes les recherches concernant l’argent ne peuvent aboutir, on peut s’orienter vers un autre element chimique, comme le titane, le nickel…
Sachant que que celui-ci doit répondre a de nombreux critères. Il doit être conducteur et la méthode doit être facilement reproductible.
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