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Posté par Adrien le Jeudi 12/04/2012 à 00:00
Vers des cellules photovoltaïques à puits quantiques ?

Panneaux solaires traditionnels
En silicium
Un des fronts de la recherche photovoltaïque actuelle qu'est l'utilisation de puits quantiques pourrait voir une avancée majeure être franchie si les résultats obtenus par une équipe japonaise étaient confirmés.

Le groupe du professeur Yoshitaka Okada, du centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) RCAST de l'université de Tokyo en collaboration avec l'université technique de Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le chef-lieu de la Communauté autonome de Madrid qui appartient à la province de Madrid. Elle abrite également le...) a réussi à atteindre une efficacité de conversion de 20,3% (avec un facteur de concentration lumineuse de 100) en utilisant des puits quantiques. Ce résultat, s'il n'est pas un achèvement majeur dans l'absolu, doit surtout être compris dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) de l'incorporation des puits quantiques. Ceux-ci permettent de récupérer une partie de l'énergie issue de photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) peu énergétiques, c'est-à-dire de récupérer des photons issus de l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus...) du spectre lumineux. Ces derniers ne sont pas suffisamment énergétiques pour provoquer la transition d'un électron de la bande de valence (En physique du solide, la bande de valence est la bande d'énergie où se situent les électrons contribuant à la cohésion...) vers la bande de conduction des cellules photovoltaïques actuelles.

En effet, les cellules photovoltaïques utilisées et commercialisées actuellement utilisent du silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.), qui ne permet d'absorber que les photons issus du spectre de la lumière visible et du proche IR, jusqu'à 110nm soit une fraction du spectre lumineux. On comprend bien alors l'intérêt de l'incorporation des puits quantiques au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale...) des cellules solaires.

L'étude a été réalisée sous concentration lumineuse avec un facteur 100, mais aussi avec un facteur 1000, obtenant ainsi une efficacité de conversion de 21,2%. Les résultats détaillés de l'étude seront annoncés lors de la conférence internationale CPV-8 (Huitième conférence internationale sur les systèmes photovoltaïques concentrés) qui se tiendra à Tolède (Espagne) du 16 au 18 avril 2012.

Enfin, le professeur Okada évoque la possibilité d'atteindre une efficacité de conversion 35% avec un facteur de concentration lumineuse de 100 (et de 45% pour un facteur de 1000). Cette valeur pourrait être atteinte via une densité accrue des puits quantiques couplée à une amélioration de la structure en couches des cellules photovoltaïques et de la structure des électrodes.

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Source: BE Japon numéro 610 (23/03/2012) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /69531.htm
 
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