Un an seulement après le précédent record, Soitec et le CEA-Leti en France, et l’Institut Fraunhofer pour les Systèmes Energétiques Solaires (ISE) de Fribourg en Allemagne dévoilent une cellule solaire à multi-jonctions convertissant 46% du rayonnement solaire en électricité, développée en partenariat. Les cellules à multi-jonctions sont au cœur des systèmes photovoltaïques à concentration (CPV) susceptible de produire une électricité à un coût compétitif dans de grandes centrales solaires installées dans les régions bénéficiant d’un ensoleillement direct élevé …

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Le précédent record avait été établi à 44,7% en septembre 2013 (voir notre article). Le rendement de 46% a été mesuré à un facteur de concentration de 508 soleils. Il a été validé par l’institut japonais AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) dans des conditions de test standard. Les cellules solaires à jonctions multiples font appel à des matériaux semiconducteurs composés III-V. Dans les systèmes photovoltaïques à concentration de Soitec, une lentille de Fresnel concentre la lumière du soleil sur une cellule solaire de très petite taille.

La structure est en fait composée de quatre cellules solaires empilées, chacune convertissant exactement un quart des photons dans une plage de longueur d'onde entre 200 et 1750 nm arrivant sur la structure en énergie électrique. La plus grande difficulté a consisté à régler précisément la composition et l'épaisseur de chacune des quatre sous-cellules. « Ce nouveau record confirme notre choix technologique de développer cette cellule solaire à quatre jonctions et démontre clairement notre capacité à atteindre, dans un avenir proche, la barre de 50 % d’efficacité », a souligné Jocelyne Wasselin, vice-présidente chargée du développement produit des cellules solaires chez Soitec.