L’invention d’une cellule solaire « multijonction » au silicium, dotée d’une efficacité record de 36,1 %

L’efficacité de conversion des panneaux solaires photovoltaïques est un facteur important. Elle fait référence au pourcentage d’énergie solaire qu’une cellule peut convertir en énergie utilisable. Afin de rendre les technologies photovoltaïques plus attrayantes, les scientifiques poursuivent les recherches visant à améliorer le rendement des modules solaires. À ce propos, un nouvel exploit vient d’être réalisé. Une équipe, constituée de chercheurs affiliés à l’Institut Fraunhofer en Allemagne et à l’institut de recherche néerlandais AMOLF, a réussi à mettre au point une cellule solaire innovante qui serait capable d’atteindre une efficacité de conversion de 36,1 %.

Une cellule solaire révolutionnaire

Ce taux constitue un record pour une cellule à base de silicium. En effet, les panneaux solaires traditionnels possèdent rarement une efficacité de conversion supérieure à 29,4 %. Avec leur invention, les chercheurs des deux instituts mentionnés ci-dessus ont ainsi réussi à dépasser les limites théoriques de la technologie. Pour y parvenir, ils ont mis au point un nouveau type de cellule solaire photovoltaïque dotée d’un revêtement spécial. Ce dernier est constitué par plusieurs types de matériaux. En raison de cette conception, la cellule nouvellement développée est dite multijonction. « Les chercheurs des deux équipes ont réussi à combiner les meilleurs procédés disponibles pour établir ensemble un nouveau record d’efficacité pour une cellule solaire multijonction à base de Si. Le nouveau réflecteur d’AMOLF et la cellule intermédiaire GaInAsP améliorée de Fraunhofer ont tous deux contribué à ce résultat exceptionnel. », explique l’entreprise.

Plusieurs couches pour mieux absorber la lumière solaire

La nouvelle cellule photovoltaïque comprend notamment plusieurs couches conçues pour absorber la lumière. Chacune d’entre elles est exposée à un spectre chromatique spécifique du soleil. Ce qui a pour effet d’augmenter l’efficacité de la capture du rayonnement solaire. Concrètement, le composant est le fruit de la combinaison d’une cellule solaire en silicium TOPCon à deux couches semi-conductrices de phosphore gallium-indium (GaInP) et de phosphore d’arséniure de gallium indium (GaInAsP). De plus, il comporte un revêtement métal/polyester.

De larges possibilités d’utilisation

L’autre particularité de cette nouvelle cellule solaire photovoltaïque est qu’elle est munie d’un réflecteur. Celui-ci permet d’augmenter la capacité à capter la lumière solaire. Certes, la cellule « multijonction » de nouvelle génération est plus coûteuse à fabriquer que les cellules photovoltaïques conventionnelles, mais grâce à son efficacité énergétique, elle possède de multiples atouts non négligeables. Par exemple, cette technologie pourrait permettre de fabriquer des panneaux solaires dotés d’un rapport taille-puissance élevé. Elle pourrait ainsi faire ses preuves dans les secteurs des voitures électriques à énergie solaire, des drones et de l’électronique grand public. « La nouvelle conception de gestion de la lumière est également applicable à d’autres types de cellules solaires, comme par exemple les cellules solaires multijonctions silicium-pérovskite », précise l’entreprise sur son site officiel. Plus d’infos : ise.fraunhofer.de.

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