De nombreux facteurs environnementaux peuvent dégrader les panneaux photovoltaïques, d'où l'importance de concevoir des modules durables en choisissant soigneusement les matériaux et leur combinaison. Parmi les dégradations les plus sévères, l'application de tensions élevées (jusqu'à 1500 V ou plus) peut accélérer la migration des ions sodium du verre vers la cellule, réduisant ainsi son rendement (effet PID). De plus, ces tensions peuvent provoquer des claquages électriques, où l'isolant perd soudainement ses propriétés et permet une conduction, pouvant entraîner la formation d'un arc électrique.

Vous étudierez les distances d’isolation électrique entre les différents composants conducteurs du module, ainsi que l'optimisation de leur forme géométrique en créant un rayon de courbure afin d’éviter les effets de pointe qui amplifient le champ électrique local. L'observation des décharges partielles apportera, quant à elle, une compréhension approfondie des zones critiques du module. L’étude portera également sur la manière dont l’épaisseur de certains composants du module influence leur comportement sous tension.

Pendant ce stage, vous travaillerez au sein du service des modules photovoltaïques en silicium (SMSP), en collaboration avec le G2E lab. Dans un premier temps, une formation vous sera dispensée sur la fabrication de mini-modules photovoltaïques au sein de la plateforme de fabrication des modules PV. Les mini-modules fabriqués seront ensuite caractérisés (optiquement et électriquement) afin de déterminer les paramètres géométriques permettant d’éviter le claquage électrique. Cette étape sera accompagnée d’une recherche bibliographique sur les champs électriques, ainsi que de simulations COMSOL pour valider et mieux interpréter les résultats obtenus. À partir de ces résultats, vous pourrez sélectionner les caractéristiques les plus prometteuses de certains composants pour la conception d’un module PV démonstrateur résistant à la moyenne tension.