Des chercheurs du département d'ingénierie électronique de l'Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ont obtenu une efficacité record de 22% avec des cellules solaires au silicium qui intègrent un traitement de surface appelé silicium noir sur la face avant de la cellule. Cette technique enduit la surface d'un produit chimique sec qui donne de petites pointes coniques à l'échelle nanométrique.

L'incorporation de silicium noir réduit la perte d'énergie causée par la réflectance des cellules solaires à presque zéro. Cela augmente considérablement le rendement, de près de 4 % par rapport aux cellules solaires traditionnelles. En réalité, on l'appelle silicium noir car, à première vue, la surface traitée est noire (et ne réfléchit pas la lumière), alors que les cellules standard sont bleues. Cette amélioration supplémentaire de l'efficacité permettrait à un réfrigérateur, par exemple, courir pendant une journée dans un système photovoltaïque composé d'un 5 m ² panneau.

Les cellules solaires sont l'élément principal des panneaux solaires, qui sont installés pour capter la lumière du soleil et la convertir en électricité. Généralement, pour faire en sorte qu'ils réfléchissent le moins de lumière possible et évitent ainsi les déperditions d'énergie, les cellules solaires sont texturées à l'aide d'un bain alcalin qui forme une surface rugueuse sur laquelle des pyramides sont réparties de manière aléatoire. Cette technique rend les cellules plus épaisses car elle consomme une quantité importante de silicium dans le processus. Silicium noir, cependant, permet d'utiliser des cellules silicium très fines, réduire les coûts de production et économiser du silicium.

Un avantage supplémentaire obtenu par les chercheurs de l'UPC et de l'Université Aalto en Finlande est que, étant donné la capacité des cellules noires à capter le rayonnement solaire sous des angles inférieurs, plus d'électricité peut être produite pendant une période plus longue tout au long de la journée par rapport aux cellules traditionnelles. En Finlande, cette fonctionnalité est très importante, parce que le soleil brille sous un angle faible pendant la majeure partie de l'année et il a été démontré que les cellules en silicium noir génèrent plus d'électricité que les cellules traditionnelles qui ont le même degré d'efficacité.

Selon le chercheur de l'UPC Pablo Ortega, « Dans environ trois à quatre ans, il sera possible d'appliquer du silicium noir dans l'industrie des panneaux solaires et sur le marché en général. »