La compagnie japonaise Sanyo Electric a annoncé avoir développé une cellule photovoltaïque de type HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer – hétérojonction à couche mince intrinsèque), qualifiée d’ultrafine. Son rendement de conversion atteint 22,8%, soit seulement 0,2 points en-dessous du rendement record d’un modèle précédent présenté par la même compagnie en mai de cette année. Son épaisseur est de 98 micro-m, soit l’équivalent d’une feuille de papier, la moitié de celle de la version précédente, dont l’épaisseur équivaut à celle d’une carte de visite. Sanyo n’a pas encore planifié sa commercialisation.

Les cellules HIT ont été inventées par Sanyo et sont commercialisées depuis 1997. Elles sont constituées d’une tranche (wafer) de silicium cristallin, encadrée par deux couches ultrafines de silicium amorphes. Elles combinent ainsi les deux technologies photovoltaïques actuellement sur le marché, de manière à augmenter leurs rendements. En effet, chacune de ces technologies absorbent des longueurs d’onde différentes de lumière. En combinant les deux, on augmente la quantité de lumière qui peut être absorbée par la cellule.

La nouvelle cellule de Sanyo a gagné en finesse grâce à l’amincissement de la tranche de silicium cristallin. D’ordinaire, cette pratique entraine une perte de rendement, due à une diminution de l’absorption de la lumière. La réduction de la quantité de silicium employé est importante puisque que son coût compte pour moitié dans celui de la cellule.

La nouvelle cellule présente les caractéristiques suivantes :
– une tension de circuit ouvert (Voc) de 0,743 V,
– une densité de courant de court-circuit (Jsc) de 38,8 mA/cm2,
– un facteur de forme (FF) de 79,1%,
– une superficie de 100,3 cm2.
Ces valeurs ont été certifiées par l’AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology), grand centre de recherche japonais.

Selon la compagnie, c’est la première fois qu’une telle cellule photovoltaïque présente une tension de circuit ouvert supérieure à 0,74 V. Celle de la précédente version est d’ailleurs de 0,729 V. D’une manière générale, une cellule qui présente une tension de circuit ouvert élevée voit son rendement moins affecté par une monté en température. Les autres caractéristiques restent inférieures à celles de la version antérieure dont la densité de courant de court-circuit et le facteur de forme sont respectivement de 39,5 mA/cm2 et 80%. Sanyo a réussi à obtenir cette valeur de Voc en réduisant les défauts de surface de la tranche qui apparaissent lors du dépôt des couches de silicium amorphe, et qui sont à l’origine de la recombinaison des porteurs.

Par ailleurs, la compagnie obtient une bonne densité de courant de court-circuit en réduisant les pertes d’absorption de la lumière par le silicium amorphe et le film conducteur transparent, et en améliorant la forme concave-convexe de la surface de la cellule.