Nouveau record mondial: une cellule photovoltaïque d'un rendement de conversion de 35,8%

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 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...). Les recherches ont été réalisées dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) "Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) 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 de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) 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 (Le gallium est un élément chimique, de symbole Ga et de numéro atomique 31. Sa...) indium (L'indium est un élément chimique, de symbole In et de numéro atomique 49. C'est un...) (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...), et de germanium (Le germanium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Ge...) (Ge) pour la couche inférieure.

Les couches en germanium sont faciles à fabriquer, mais la moitié du courant électrique 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...) 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 de circuit ouvert (Un circuit ouvert est un terme utilisé en électronique pour désigner une portion d'un circuit...) (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 de 1 cm2.

Dans un premier temps, Sharp prévoit l'intégration de cette nouvelle cellule dans des satellites (Satellite peut faire référence à :) d'ici 2012.