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Sharp annonce des cellules photovoltaïques d'un rendement exceptionnel

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Alors que les panneaux photovoltaïques actuels atteignent les 15% de rendement énergétique, la firme Sharp prétend parvenir à 35,8% !

Les robots du programme MER (Mars Exploration Rover) utilisaient des panneaux multi-jonction. © Nasa

Parmi les solutions faisant appel aux énergies renouvelables, le photovoltaïque occupe une place de choix. On assiste à une vague d'installations, malgré quelques points négatifs. Au-delà de la durée de vie des cellules, estimée de 20 à 30 années suivant les sources et les fabricants, c'est plus le rendement qui pose problème avec sa moyenne de 15%.

Plusieurs critères entrent en compte dans ce manque à gagner énergétique, par exemple l'efficacité fortement assujettie à l'inclinaison des panneaux les plus courants, basés sur le silicium, à l'inverse des panneaux photoélectrochimiques qui seront commercialisés à faible coût sous peu. Les cellules basées sur le silicium ont leurs limites. Limites qu'une autre technologie de conversion de l'énergie solaire en électricité est en passe de pulvériser, si on en croit une récente annonce de la société japonaise Sharp.

Cliquer sur l'image pour l'agrandir. Schéma détaillant la création de la nouvelle cellule de Sharp. © Sharp

Qui veut gagner des photons ?

La technologie employée par Sharp provient de la recherche spatiale. Ces cellules, utilisées depuis des années pour l'alimentation des satellites, sont qualifiées de multi-jonction. Elles intègrent trois semi-conducteurs cristallins en couches superposées, le germanium, l'arséniure de gallium et le gallium-indium-phosphore. Ces matériaux sont sensibles à des portions distinctes du spectre solaire, ce qui accroît bien sûr la capacité d'absorption de photons.

La course au rendement pour les cellules multi-jonction n'est pas nouvelle, ainsi l'université du Delaware est-elle parvenue à un rendement énergétique de 42,8% en septembre 2007. Le principal obstacle à la commercialisation de panneaux basés sur ces cellules est le coût prohibitif et l'industrialisation ardue du procédé.

Le problème principal réside dans la couche inférieure de germanium de la cellule qui produit une grande quantité d'énergie, mais en perd dans de grandes proportions. Les ingénieurs de Sharp sont parvenus à remplacer l'élément gênant par de l'arséniure de gallium-indium. Si le germanium est relativement simple à produire, il en est tout autrement pour l'arséniure de gallium-indium, difficile à obtenir sous forme de cristal. La société japonaise affirme dans un communiqué de presse avoir réussi à obtenir ce résultat.

Sharp annonce être parvenu à 35,8% de rendement énergétique contre 31,5% pour sa précédente génération de cellules multi-jonction.