Une équipe de chercheurs allemands et hollandais a mis au point une cellule solaire à multi-jonctions avec un rendement de 36,1%, le rendement le plus élevé jamais atteint pour une cellule solaire à base de silicium. Ce record a été présenté lors de la Conférence européenne sur l’énergie solaire photovoltaïque (PVSEC) à Lisbonne. Les cellules solaires et les panneaux solaires à base de silicium sont déployés dans le monde entier à un rythme très élevé, mais leur efficacité de conversion de l’énergie photovoltaïque est fondamentalement limitée à 29 %. Cette limitation peut être surmontée en recouvrant les cellules solaires de matériaux supplémentaires pour créer une cellule solaire à "multi-jonctions".
Dans une telle géométrie, plusieurs couches d’absorption de la lumière sont empilées les unes sur les autres, de sorte que chaque couche absorbe efficacement une partie spécifique du spectre des couleurs de la lumière du soleil. Ce concept multicouche peut fortement améliorer l’efficacité de la cellule. Le nouveau record associe une cellule solaire "TopCon" en silicium de pointe, une nouvelle conception de cellule à haut rendement inventée au Fraunhofer ISE, à deux couches de semi-conducteurs composées de GaInP et GaInAsP également développées au Fraunhofer ISE.
L’empilement de couches est ensuite recouvert d’un nanorevêtement métal/polymère spécialement conçu à l’AMOLF et fabriqué conjointement à l’AMOLF et au Fraunhofer ISE. Le réflecteur arrière améliore le piégeage de la lumière à l’intérieur de la cellule solaire, permettant ainsi d’améliorer pour la première fois l’efficacité au-delà de 36 %. La très haute efficacité est un grand avantage pour les applications où l’espace disponible est limité et où une grande quantité d’énergie solaire doit être générée dans une petite surface. Des applications sont envisagées dans les voitures électriques alimentées par l’énergie solaire, les produits de consommation et les drones, par exemple. La nouvelle conception de gestion de la lumière est également applicable à d’autres types de cellules solaires, comme par exemple les cellules solaires à multi-jonctions silicium-pérovskite.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
