L’Université d’Ottawa, en collaboration avec des partenaires nationaux et internationaux, a réalisé une première mondiale en fabriquant les premières cellules photovoltaïques micrométriques avec contacts arrière.
Ces cellules, d’une taille équivalente à deux fois l’épaisseur d’un cheveu, présentent des avantages significatifs par rapport aux technologies solaires conventionnelles, réduisant l’ombrage causé par les électrodes de 95 % et offrant la possibilité de réduire jusqu’à trois fois le coût de production de l’énergie.
Cette avancée technologique, menée par Mathieu de Lafontaine, chercheur postdoctoral à l’Université d’Ottawa et professeur de physique à temps partiel, et Karin Hinzer, vice-doyenne à la recherche et titulaire de la Chaire de recherche universitaire sur les dispositifs photoniques pour l’énergie à la Faculté de génie, ouvre la voie à une nouvelle ère de miniaturisation dans le domaine des dispositifs électroniques.
Le processus de fabrication de ces cellules photovoltaïques micrométriques a impliqué une collaboration entre l’Université d’Ottawa, l’Université de Sherbrooke, au Québec, et le Laboratoire des Technologies de la Microélectronique à Grenoble, en France.
« Ces cellules photovoltaïques micrométriques présentent des caractéristiques remarquables, notamment une taille extrêmement réduite et une diminution significative de l’ombrage. Ces caractéristiques ouvrent la porte à diverses applications, de la densification des dispositifs électroniques à des domaines tels que les cellules solaires, les batteries nucléaires légères pour l’exploration spatiale, et la miniaturisation des dispositifs pour les télécommunications et l’internet des objets », explique la professeure Hinzer.
« Ces cellules photovoltaïques micrométriques présentent des caractéristiques remarquables, notamment une taille extrêmement réduite et une diminution significative de l’ombrage »
Karin Hinzer
— Vice-doyenne, titulaire de la Chaire de recherche sur les dispositifs photoniques pour l’énergie
Une réalisation aux retombées importantes
« Cette avancée technologique promet des retombées significatives pour la société. Les cellules solaires plus abordables et plus performantes contribueront à accélérer la transition énergétique. Les batteries nucléaires légères faciliteront l’exploration spatiale, tandis que la miniaturisation des dispositifs soutiendra l’expansion de l’internet des objets et améliorera la performance des ordinateurs et des téléphones intelligents », affirme le professeur de Lafontaine.
« La réalisation de ces premières cellules photovoltaïques micrométriques à contacts arrière représente une étape cruciale dans la miniaturisation des dispositifs électroniques », ajoute-t-il.
« La réalisation de ces premières cellules photovoltaïques micrométriques à contacts arrière représente une étape cruciale dans la miniaturisation des dispositifs électroniques »
Mathieu de Lafontaine
— Chercheur postdoctoral à l’Université d’Ottawa et professeur de physique à temps partiel
« Les semiconducteurs sont essentiels à la transformation vers une économie carboneutre. Ce projet fait partie des multiples initiatives de recherche à la Faculté de génie pour atteindre nos objectifs de société », assure la professeure Hinzer. Les semiconducteurs rejoignent trois des cinq domaines de recherche à la Faculté de génie, soit les technologies de l’information, la photonique et les matériaux de pointe, et deux des quatre axes stratégiques de recherche à l’Université d’Ottawa, à savoir l’environnement durable et le monde numérique.
Cette collaboration internationale entre la France et le Canada démontre l’importance de l’innovation et de la recherche dans le domaine de la microfabrication, ouvrant la voie à un avenir où la technologie devient plus puissante et plus accessible que jamais. L’étude marque une étape historique dans l’évolution du paysage scientifique et technologique mondial.
Cette initiative a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), le Fonds de recherche du Québec Nature et technologies (FRQNT), le programme Horizon Europe Framework, Prompt Québec et la société privée STACE.
Les détails de cette réalisation innovante sont publiés dans la revue scientifique Cell Reports Physical Science, dans un article intitulé « 3D Interconnects for III-V Semiconductor Heterostructures for Miniaturized Power Devices ».