Cellules solaires : des rendements encore décevants

8 à 20 %, c'est le rendement -faible- d'une cellule solaire vendue dans le grand public. Du coup, laboratoires publics et privés se livrent à une concurence féroce pour accroître ce rendement. Le brevet du vainqueur lui assurera une belle rente.
Rappelons que les cellules solaires sont des composants électroniques, constitués le plus souvent de semi-conducteurs à base de silicium, dont l'exposition à la lumière crée de l’électricité en courant continu. Ce courant sera d'autant plus puissant que la luminosité est forte. Le hic dans le système est la déperdition d'énergie.
La semaine dernière, le japonais Sharp a cependant annoncé qu'il avait obtenu un rendement de conversion de 35,8 %. C'est moins que l'Université de Delaware : elle avait obtenu 42,8 % en 2007, moins encore que l'Institut allemand Fraunhofer de mécanique des matériaux(41,1 % en 2008) ou l'américain National Renewable Energy Laboratory (40,8% en 2008).
Cependant, ces hausses de rendement restent confinées aux laboratoires, le passage à l'industrialisation soulevant trop de difficultés. Si la concentration du rayonnement solaire sur la cellule photo-voltaïque fonctionne efficacement sur les satellites évoluant dans l'espace, elle est très difficile à obtenir dans l'atmosphère terrestre. En France, la recherche du CEA-Liten semble se focaliser sur deux pistes : d'une part, l'allliance de siliciums amorphe et cristallin au sein de la même cellule, solution qui offrirait un rendement supérieur à 20 % ; d'autre part, le recours à d'autres semi-conducteurs (cuivre, indium et sélénium associés ou CIS), étudié par l'Institut de recherche et développement sur l'énergie photovoltaïque. Cette dernière combinaison offre un rendement de 12 %, dans la moyenne actuelle, mais à moindre coût de fabrication. Un avantage en ces temps de pénurie de silicium.