Porteur du projet

Pr KHALID NOUNEH

Partenaire de financement

MESRSFC et CNRST

Description du Projet:

Notre projet PPR1 est financé dans un  cadre d’appel à projet dans les domaines Prioritaires de la Recherche scientifique et du développement technologique lancé en 2013 et accordé en 2015.

Les rendements atteint actuels  en laboratoire pour des cellules classiques de type ZnO:Al/ZnO/CdS/Cu(In,Ga)Se2/Mo/Verre sont de l’ordre de 20 %, faute de moyen ce résultat a été réalisé avec un équipement lourd et à base de couches tampons (CdS), qui est polluant pour l’environnement à cause du Cadmium. Pour que l’énergie solaire photovoltaïque puisse jouer un rôle productif  et pour qu’elle puisse être considérée comme une alternative viable, il faut œuvrer d’une part à diminuer le coût du kilowattheure, par la mise en œuvre de techniques d’élaboration à faible coût et par l’amélioration des rendements de conversion, et d’autre part à exclure l’utilisation des matériaux polluants et à fortiori toxiques.

Notre projet s’inscrit dans cet optique, dans le cadre du développement durable et du respect des normes environnementales, à savoir la réalisation de photopiles en couches minces polycristallines de type : Au/ZnO:Al/ZnO/ZnS/Cu2(Sn, Zn)(S4)/Mo/Verre à faible coût et sans matériaux polluants. En effet, L’objectif général du projet est la synthèse et la caractérisation des couches minces à base de matériaux qui ont une bonne stabilité et du respect de l’environnement, que se soit pour le développement des électrodes transparents TCOs, ZnO :Al, à la place de l’ITO. ZnS à la place de CdS comme par exemple les composés Kestérites (Cu(Sn,Zn)(S,Se)₂. Et, ZnO :Al et en utilisant des procédés simple à faibles coût à savoir, dépôt bain chimique CBD, ultrasonique spray mist CVD USCVD, SILAR et l’électrodéposition. Ces méthodes sont simples et susceptible d’obtenir des dépôts homogènes en grandes surfaces avec un coût nettement inférieur aux techniques Physique basé sur le vide comme le PVD, CVD.

Figure:   Schéma type d’une cellule solaire à base de kesterite CZTS.

Impact scientifiques, environnementaux, économiques:

L’accélération du développement économique et social du Maroc a engendré une progression significative de la demande en Energie. Pour répondre à ses besoins énergétiques croissants, le Maroc a défini une nouvelle stratégie énergétique visant à sécuriser l’approvisionnement en énergie et à en optimiser l’accès, tout en rationalisant la consommation et en protégeant l’environnement.

Les énergies renouvelables sont alors une composante majeure de la nouvelle stratégie énergétique du royaume. En effet, le Maroc dispose d’un potentiel important en énergies renouvelables dont l’exploitation permettra de couvrir une part substantielle de ses besoins croissants et de contribuer à la protection de l’environnement en se substituant aux énergies fossiles.

C’est dans cette vision nationale que nous voulons contribuer au développement de l’expertise, de la recherche des nanomatériaux à fort application dans l’industrie solaire.

Via ce projet collaboratif, nous contribuons au développement de la recherche appliquée et à la promotion des innovations technologiques liées à l’énergie solaire, à travers :

• La définition et la priorisation des thématiques, des projets de R&D relatifs à l’énergie solaire photovoltaïque;
• La contribution à la recherche R&D lié au solaire PV;
• La conception et contribution au développement, des équipements de dépôts des couches minces pas cher et made in Morocco. Nous privilégions aussi les matériaux locaux pour la fabrication de ces couches minces à fort potentiel pour l’industrie solaire.

Le développement des couches minces et les nanostructures pour le solaire photovoltaïque au sein des universités et institutions marocaines constituera un axe prioritaire pour le développement de la recherche fondamentale et appliquée en sciences des matériaux, le soutien de ces universités et institutions à accompagner la stratégie énergétique nationale du développement des énergies renouvelables. Et aussi à la participation de nos universités pour la formation des cadres hautement qualifiés dans le domaine de sciences de matériaux sur des projets d’actualité liés aux nanotechnologies et aux énergies renouvelables.