„Az összetett, többrétegű napelemcellák hatékonyságának 31,5-ről 35,8 százalékra történő növelésére hatalmas sikerként tekintünk. Ez egy újabb mérföldkő a napelemes technológia optimalizációs folyamatában,” mondta Peter Thiele, a Sharp Energy Solution Europe ügyvezető alelnöke.

A jelenleg legelterjedtebb szilícium-alapú napelemekkel szemben az összetett napelemekben olyan fényelnyelő rétegeket alkalmaznak, amelyek két vagy több olyan elem együtteséből állnak, mint az indium vagy a gallium.

Magas hatékonyságuk miatt az összetett napelemcellákat főként műholdakon használják. A Sharp 2000 óta kutatja és fejleszti a háromrétegű napelemcellákat, amelyek három fényelnyelő réteg összekapcsolásával érik el a magas hatékonyságot.

A háromrétegű összetett napelemek hatékonyságának növeléséhez fontos a kristályosság — vagyis az atomok rendezettségének — javítása minden egyes fényelnyelő rétegben. Szükséges továbbá, hogy a napelemcella olyan anyagokból álljon, amelyek maximalizálják a napenergia-hasznosítás hatékonyságát.

A germániumot (Ge) a hagyományos cellákból álló legalsó rétegben használják, mivel egyszerűen kezelhető és nagy áramerősséget generál, azonban ez az áram elvész anélkül, hogy hasznos elektromos energiává alakítható lenne.

Ezt a problémát a indium-gallium-arzenid (InGaAs) használata oldja meg, mivel ez az anyag magas hatékonysággal alakítja a fényt elektromos energiává. A nagy mennyiségben történő nagyfokú kristályosság előállítása azonban igen összetett feladatot jelent a gyártó számára.

A Sharpnak saját fejlesztésű technológiájával sikerült előállítani egy nagyfokú kristályossággal rendelkező InGaAs réteget. Ennek eredményeként minimalizálódott az elvesző áram, és az elektromos energia előállításának hatékonysága és a Sharp napelemcellák hatékonysága a korábbi 31,5 százalékos értékéről 35,8 százalékra nőtt.

A Sharp ezt az áttörést a Japán Új Energia és Ipari Technológia Fejlesztési Szervezet (NEDO) kutatás-fejlesztési programja keretében érte el az Innovatív Napelemcellák Kutatása+Fejlesztése kategóriában.