En physique, la limite Shockley-Queisser (publiée en 1961) fait référence à l'efficacité théorique maximale d'une cellule solaire. En fait, la page Wikipedia dit tout, ainsi que cet article central solaire . Il existe des hypothèses standard (quelle est la force du rayonnement solaire, etc.).
Pour les cellules solaires idéales, l'efficacité théorique maximale est vers 34% lorsque ces hypothèses s'appliquent. C'est parce que seuls certains photons ont la bonne longueur d'onde pour libérer un électron . Les photons plus courts dissipent l'excès d'énergie et chauffent le matériau et les photons plus longs passent à travers le "piège". Cela signifie qu'à partir d'énergie solaire de 1000 W / m2, seulement moins de 340 W / M2 ne se convertit en électricité. Le reste 67% se transforme en chaleur, ou les photons passent sans conversion.
Dans les cellules réelles, il y a aussi quelques pertes, car une certaine lumière est réfléchie par la cellule et une certaine énergie est perdue en raison de la résistance aux contacts ou en raison d'impuretés. Dans les panneaux solaires réels est la meilleure efficacité un peu supérieure à 20% - même pas près des 34% théoriques.
Eh bien, mais il y a des cellules solaires avec une efficacité beaucoup plus élevée, alors comment peut-il être? Ils utilisent des solutions de contournement! Par exemple, vous pouvez empiler une autre cellule derrière le premier et attraper une partie des photons qui traversent la première couche. C'est ce qu'on appelle les cellules tandem . Chaque couche peut être fabriquée à partir de différents matériaux semi-conducteurs, réglés pour la meilleure longueur d'onde. Cela peut améliorer l'efficacité des cellules solaires pratiques bien supérieures à 40%.
Une autre technique intéressante est la concentration du rayonnement solaire . Plus de lumière fait plus d'énergie. Et il y a plus de trucs dans le chapeau. Vous pouvez deviner que ces techniques spéciales ont un coût élevé et pour un avenir proche, il ne nous donnera pas plus de puissance du même mètre carré de panneau solaire.
