La recherche montre que les cellules solaires nouvellement développées pourraient bientôt surpasser la technologie photovoltaïque conventionnelle. Des scientifiques du National Renewable Energy Laboratory (NREL) ont démontré la première cellule solaire avec une efficacité quantique externe (EQE) supérieure à 100 pour cent pour les photons avec des énergies dans la gamme solaire. (L'EQE est le pourcentage de photons qui sont convertis en électrons dans l'appareil.) Les chercheurs présenteront leurs résultats au 59e Symposium et exposition internationaux AVS, tenue du 28 octobre au nov. 2, à Tampa, Floride
Alors que les semi-conducteurs traditionnels ne produisent qu'un électron à partir de chaque photon, les matériaux cristallins de taille nanométrique tels que les points quantiques évitent cette restriction et sont développés en tant que matériaux photovoltaïques prometteurs. Une augmentation de l'efficacité provient des points quantiques récupérant l'énergie qui serait autrement perdue sous forme de chaleur dans les semi-conducteurs conventionnels. La quantité de perte de chaleur est réduite et l'énergie résultante est canalisée pour créer plus de courant électrique.
En exploitant la puissance d'un processus appelé génération d'excitons multiples (MEG), les chercheurs ont pu montrer qu'en moyenne, chaque photon bleu absorbé peut générer jusqu'à 30 % de courant en plus que ne le permet la technologie conventionnelle. MEG fonctionne en divisant efficacement et en utilisant une plus grande partie de l'énergie dans les photons de plus haute énergie. Les chercheurs ont démontré une valeur EQE de 114 pour cent pour des photons de 3,5 eV, prouver la faisabilité de ce concept dans un dispositif de travail.
Joseph Luther, un scientifique senior au NREL, croit que la technologie MEG est la bonne direction. « La technologie actuelle des cellules solaires étant encore trop chère pour concurrencer complètement les sources d'énergie non renouvelables, cette technologie utilisant le MEG démontre que la façon dont les scientifiques et les ingénieurs pensent à convertir les photons solaires en électricité est en constante évolution, " a déclaré Luther. " Il peut y avoir une chance d'augmenter considérablement l'efficacité d'un module, ce qui pourrait se traduire par des panneaux solaires beaucoup moins chers que les sources d'énergie non renouvelables. »
