Sharp : avancées technologiques dans le photovoltaïque

Sharp, leader mondial dans le domaine du photovoltaïque (PV), a réalisé un rendement de conversion de 3,8% sur une cellule organique de 1 cm2.

Cette valeur a été mesurée dans les laboratoires de l’AIST (Institute of Advanced Industrial Science and Technology), seul organisme de validation des cellules PV au Japon. Bien que des valeurs avoisinant les 5% aient déjà été atteintes, ceci était réalisé sur de petites surfaces, généralement inférieures à 0,2 cm2. Les semi-conducteurs utilisés sont le P3HT pour le dopage de type p et le PCBH pour le type n. Le rendement de 3,8% a pu être atteint grâce à une amélioration de la conductivité du semi-conducteur de type p.

L’objectif de l’entreprise est d’atteindre une valeur à deux chiffres mais avec les matériaux actuels, la limite est estimée à 5%. Sharp travaille pour cela en collaboration avec le "laboratoire international de recherche sur les matériaux de substrats", une entité créée par un ancien salarié du groupe.

Sharp travaille également sur les cellules multi-jonctions (cellules PV possédant plusieurs jonctions p-n) couplées à un concentrateur. La cellule présentée est un carré de 4,5 mm de côté et elle est constituée de semi-conducteur InGaPAs (Indium Gallium Phosphide Arsenic). Un rendement de conversion de 40% a pu être atteint, soit environ deux fois plus que les cellules PV classiques en silicium.

Un concentrateur est un système utilisant des miroirs et des lentilles permettant de concentrer les rayons du soleil sur une cellule PV. Ils sont actuellement utilisés sur les satellites mais leur utilisation sur terre est très limitée dû au coût des semi-conducteurs utilisés pour les cellules PV associées. Sharp a développé un dispositif pouvant concentrer 1100 fois les rayons solaires. Le record précédent, également détenu par Sharp, était de 700 fois en 2005. L’augmentation de la valeur de concentration permet de diminuer la taille de la cellule PV, donc de réduire la quantité de matériaux nécessaire, permettant ainsi une baisse du coût de production. Contrairement aux cellules en silicium qui perdent en efficacité avec la chaleur, les systèmes PV à concentration supportent très bien les climats arides, très ensoleillés.