Des chercheurs de la branche ISE de l'Institut Fraunhofer ont obtenu un taux de rendement de 23,4% pour une cellule solaire monocristalline en silicium composée d'une couche mince semi-conductrice de type-p sur un substrat semi-conducteur de type-n.La superficie de la cellule est de 4 cm2 (2 x 2 cm).
"La plupart des cellules solaires en silicium actuellement commercialisées sont de type P" précise Dr. Martin Hermle, responsable du groupe chez Fraunhofer ISE. [BRK1]Aussi, les cellules solaires basées sur des substrats semi-conducteurs de type-n possèdent elles une plus grande tolérance aux impuretés. Par conséquent, il est théoriquement plus facile d'améliorer le rendement de conversion énergétique des anciennes cellules solaires.
Selon Fraunhofer ISE, les matériaux d'étanchéité tels que l'oxyde de silicium (SiO2) et le nitrure de silicium (SiN x) ne fonctionnent pas correctement sur les semiconducteurs de type-P. Par conséquent, de nombreuses cellules solaires monocristallines en silicium sont formées d'une couche semi-conductrice de type-n sur un substrat semi-conducteur de type-p, recouvert d'une couche SiO2 ou SiNx. L'ISE a utilisé de l'oxyde d'aluminium (Al2O3) comme matériau d'étanchéité sur le côté qui reçoit la lumière du soleil.
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Le taux de rendement le plus élevé pour une cellule solaire monocristalline en silicium est de 25%. Elle a été réalisée par l'équipe du professeur Martin Green, exerçant à l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) en Australie. Mais, elle est réputée plus difficile à produire en masse.[BRK2]