jueves 30 Nov, 2023
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Une nouvelle cellule solaire au silicium affiche une efficacité record

Des ingénieurs allemands et néerlandais ont récemment mis au point une cellule solaire au silicium dite multijonction. Or, cette cellule affiche une efficacité de conversion record de 36,1 %, ouvrant la porte vers une amélioration de la capacité des panneaux solaires à produire de l’électricité.

Des couches adaptées au spectre chromatique du soleil

Dans la mesure où l’énergie solaire est une des composantes majeures de la transition énergétique, elle fait constamment l’objet de recherches scientifiques. Dans un communiqué publié le 21 septembre 2023, l’Institut de recherche Amolf (Pays-Bas) a évoqué une cellule solaire à base de silicium qui a atteint une efficacité de conversion de 36,1 %. Mise au point en collaboration avec l’Institut Fraunhofer (Allemagne), cette cellule innovante bat donc des records. Il faut en effet savoir que le taux d’efficacité de conversion habituel des cellules à base de silicium plafonne à seulement 29 %. Ainsi, ces deux instituts ont vraisemblablement réussi à dépasser les limites théoriques de cette technologie.

« Cette limitation peut être surmontée en recouvrant les cellules solaires de matériaux supplémentaires afin de créer une cellule solaire ‘multijonction’. Dans une telle géométrie, plusieurs couches d’absorption de lumière sont empilées les unes sur les autres, de sorte que chaque couche absorbe efficacement une partie spécifique du spectre de couleurs de la lumière du soleil. Ce concept multicouche peut fortement améliorer l’efficacité cellulaire », peut-on lire dans le communiqué.

Les chercheurs ont donc doté la cellule d’un revêtement spécial, fabriqué à l’aide de plusieurs types de matériaux, d’où le qualificatif de cellule « multijonction ». Elle contient des couches qui peuvent s’adapter au spectre chromatique spécifique du Soleil. Ainsi, l’efficacité de la capture des rayons solaire devient plus importante.

Crédits : Amolf

Vers des panneaux solaires plus performants

Plus précisément, il s’agit d’une cellule solaire en silicium TOPCon associée à deux couches semi-conductrices de phosphore gallium-indium (GaInP) et de phosphore d’arséniure de gallium indium (GaInAsP), le tout bénéficiant d’un revêtement métal-polyester. Par ailleurs, la cellule en question est dotée d’un réflecteur qui optimise encore davantage la capture des rayons solaires.

Évidemment, la cellule solaire des instituts Amolf et Fraunhofer est plus coûteuse à la fabrication. Néanmoins, son efficacité énergétique accrue devrait permettre de concevoir des panneaux photovoltaïques avec un meilleur rapport taille-puissance. Or, dans la mesure où les panneaux solaires ont tout comme les éoliennes une durée de vie limitée, cet atout est loin d’être négligeable.

Selon les ingénieurs, cette cellule pourrait donner de bons résultats dans différents domaines comme l’électronique grand public, les voitures électriques à énergie solaire ou encore les drones. Les chercheurs estiment en outre que cette nouvelle approche de gestion de la lumière pourrait s’adapter à d’autres types de cellules, par exemple les cellules solaires multijonction silicium-pérovskite.

Silicio Solarhttp://siliciosolar.es
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