Vers des cellules photovoltaïques à puits quantiques ?
Par Benje le mercredi, avril 18 2012, 10:53 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: BE Japon numéro 610 (23/03/2012) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /69531.htm
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 RCAST de l'université de Tokyo en collaboration avec l'université technique de Madrid
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 de l'incorporation des puits quantiques. Ceux-ci permettent de récupérer une partie de l'énergie issue de photons peu énergétiques, c'est-à-dire de récupérer des photons issus de l'infrarouge du spectre lumineux. Ces derniers ne sont pas suffisamment énergétiques pour provoquer la transition d'un électron de la bande de valence vers la bande de conduction des cellules photovoltaïques actuelles.
En effet, les cellules photovoltaïques utilisées et commercialisées
actuellement utilisent du silicium, 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 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.