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Les chercheurs vont étudier la possibilité de réaliser des leds et ampoules. Cette découverte pourrait surtout, dans un premier temps, permettre de réduire la dissipation d'énergie de certains dispositifs électroniques tels que les microprocesseurs, en remplaçant les fils de cuivre utilisés pour transmettre les données par des émetteurs de lumière.

"En brisant la barrière du 19 % d'efficacité pour ses cellules multi-Si, JA Solar vient de franchir une autre étape quant à sa capacité de fabriquer des produits solaires performants de manière rentable" a expliqué M. Yong Liu, directeur de l'exploitation de JA Solar. "Ces nouvelles cellules témoignent une fois de plus des efforts inégalés qui sont déployés par JA Solar afin de repousser les limites de la technologie photovoltaïque. Leur production d'électricité supérieure par unité de surface et leurs coûts d'installation inférieurs par watt procureront beaucoup d'avantages à nos clients."

L'équipe a utilisé un piège à lumière basé sur une technique de nano-impression où un timbre polymère gaufre mécaniquement le modèle (nano-échelle) à la cellule solaire sans que cela implique d'étapes complexes de lithographie. "Cette approche nous a conduit à réaliser des recherches dans la conception idéale en vue d'une fabrication de masse", a précisé le professeur adjoint Debashis Chanda à l'UCF, chercheur principal de l'étude.

Une augmentation absolue de près de 4% par rapport à leur précédent record a été atteint en appliquant un film mince de passivation sur les nanostructures par un procédé de dépôt de couches minces atomiques (Atomic Layer Deposition), en intégrant tous les contacts métalliques sur le côté arrière de la cellule.

Les cellules sont composées de cuivre, d'indium, de gallium, de sélénium et de soufre (CIGS). L'alliage est déposé sur un substrat de verre en un film mince épais de seulement quelques microns, soit cent fois moins épais qu'une cellule en silicium. Cette faible quantité de matériaux utilisés est un atout économique par rapport aux modules conventionnels en silicium. Pour former la jonction nécessaire à la création d'une cellule semi-conductrice, la couche de CIGS est recouverte d'une couche mince de sulfure de cadmium (CdS) et d'oxyde de zinc (ZnO).

Ce n’est pour l’heure qu’un projet, mais il répond dans le principe au souhait formulé mardi par François Hollande de créer un « Airbus » de l’énergie. La France et l’Allemagne étudient un projet d’usine géante de cellules solaires. Déjà baptisée X-GW, elle serait censée concurrencer les producteurs chinois dont les prix sont 30 % inférieurs aux acteurs européens. « Nous travaillons à la création d’un consortium avec l’Institut national de l’énergie solaire (INES) et le Centre suisse d’électronique et microtechnique (CSEM) », déclare aux « Echos » Eicke Weber, président de l’institut de recherche allemand Fraunhofer de Fribourg sur les systèmes solaires (ISE).

La cellule en question est composée de deux chambres. Dans la première, la protéine photosystème 2 soustrait des électrons aux molécules de l’eau, ce qui génère de l’oxygène. Les électrons se déplacent à travers le matériau hydrogel rédox jusqu’à l’électrode de la première chambre, qui est reliée à l’électrode de la seconde chambre. L’électrode de la seconde chambre conduit les électrons à travers un autre hydrogel rédox jusqu’au photosystème 1. Là, les électrons sont transférés à l’oxygène, ce qui génère de l’eau. Les photosystèmes n’accomplissent ce travail que s’ils sont activés par l’énergie lumineuse. Sous un flux de lumière, de l’électricité circule donc constamment dans le système fermé.