Nouveau record mondial: une cellule photovoltaïque d'un rendement de conversion de 35,8%
Publié par Adrien le 30/10/2009 à 01:13
Source: BE Japon numéro 518 (23/10/2009) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /60906.htm
La société japonaise Sharp a annoncé le 22 octobre 2009 qu'elle a développé une nouvelle cellule photovoltaïque d'un rendement de conversion de 35,8%, ce qui constitue un nouveau record mondial pour une cellule au niveau laboratoire, sans utilisation d'un concentrateur (En général, un concentrateur (en anglais, hub - cette traduction est souvent utilisée en français, mais c'est un anglicisme) est le nœud central d'un réseau informatique. Il...) solaire. Le chiffre (Un chiffre est un symbole utilisé pour représenter les nombres.) a été certifié par l'AIST en septembre de cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.). Les recherches ont été réalisées dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) "Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) et Développement de Technologies Photovoltaïques Révolutionnaires" de la NEDO.

Il s'agit d'une cellule triple jonction, c'est-à-dire qu'elle comporte trois couches qui absorbent chacune des longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...) de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) différentes. Cela permet d'augmenter le spectre de la lumière absorbée par la cellule et ainsi d'obtenir un rendement plus élevé qu'avec une cellule à une seule couche. Les cellules triples jonction sur lesquelles travaillait la société jusqu'à présent étaient composées de phosphure de gallium indium (InGaP) pour la couche supérieure, d'arséniure de gallium-indium (InGaAs) pour la couche médiane (Le terme de médiane, du latin medius, qui est au milieu, possède plusieurs acceptations en mathématiques :), et de germanium (Ge) pour la couche inférieure.

Les couches en germanium sont faciles à fabriquer, mais la moitié du courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un...) qui apparait dans cette couche ne pouvant pas être utilisé, les chercheurs de Sharp ont décidé de remplacer ce matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base...) par de l'arséniure de gallium indium. La nouvelle cellule est ainsi constituée de phosphure de gallium indium pour la couche supérieure, d'arséniure de gallium pour la couche médiane, et d'arséniure de gallium indium pour la couche inférieure. Le taux de rendement de conversion a ainsi été amélioré de 31,5% à 35,8%. En utilisant un concentrateur à un grossissement de 1000, le rendement de conversion atteint les 45%.

Les autres caractéristiques de la cellule sont:
- une tension (La tension est une force d'extension.) de circuit ouvert (Un circuit ouvert est un terme utilisé en électronique pour désigner une portion d'un circuit électrique qui n'est reliée à aucune résistance ou aucun...) (Voc) de 3,012 V,
- un courant de court-circuit (Isc) de 12,27 mA,
- un facteur de forme (F.F.) de 85,3%,
- une superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent cette mesure par le terme « surface » lui-même (par exemple, on parle de la « surface d'un...) de 1 cm2.

Dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), Sharp prévoit l'intégration de cette nouvelle cellule dans des satellites (Satellite peut faire référence à :) d'ici 2012.
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