C'est comme si on vous avait expliqué que pour bien manger vous deviez en mettre partout à côté : le chercheur E. Yablonovitch a démontré que pour être efficace une cellule solaire devait aussi être une bonne LED, autrement dit que pour bien absorber les photons elle devait en rejeter autant à l'extérieur.
Le mécanisme physique qui explique ce paradoxe apparent est qu'en circuit ouvert, les électrons et les trous créés par l'absorption des photons solaires n'ont aucun endroit où aller. Ils s'entassent dans le matériau comme des voyageurs sur les quais un jour de grève et, dans des conditions physiques idéales, se recombinent en émettant un photon. Toute recombinaison non radiative est par contre une contribution en moins à l'augmentation de la densité des porteurs (de charge, pas de valises) et limite de fait la tension. Le rendement, qui dépend de la tension disponible en circuit ouvert, sera donc d'autant plus élevé que la fluorescence sera grande.
Yablonovitch a ainsi pu montrer que la limite théorique de rendement des cellules solaires uni-jonction (environ 33%) ne pourrait être atteinte qu'en élaborant des matériaux semi-conducteurs capables d'extraire et de chasser leurs photons internes, comme dans le cas... des LED.
C'est en s'appuyant sur ce résultat théorique que la société californienne Alta Devices a pu concevoir un prototype de panneau solaire au rendement record de 23,5 %. Nous parlons bien ici du rendement d'un panneau complet, pas d'une énième annonce de record établi sur la base d'une cellule de laboratoire tenant sur un timbre-poste. De quoi rendre optimiste le Department of Energy américain, qui espère voir plonger le prix de l'électricité solaire vers 0,06$/kWh avant 2020.