Les chercheurs de la School of Engineering and Applied Science de l'Université George Washington (Washington DC) ont réussi à développer une cellule photovoltaïque à concentration possédant un rendement exceptionnel de 44,5 %. Plusieurs couches superposées, chacune sensible à une plage de longueur d'onde donnée, permettent de mieux recueillir l'énergie, surtout aux grandes longueurs d'onde.

Deux techniques sont associées pour atteindre ce record : d'abord, il s'agit d'une cellule dite à concentration ; une lentille concentre la lumière incidente sur une cellule très petite (seulement 1 mm²), ce qui permet avant tout d'économiser du silicium ; ensuite, la cellule solaire est constituée d'un empilement de couches semi-transparentes. Chacune d'elles est sensible à une partie du spectre lumineux et laisse passer les autres longueurs d'onde sans les atténuer notablement.

Comme les cellules photovoltaïques n'ont pas une très large bande et que leur sensibilité spectrale dépend de la bande interdite, c'est le seul procédé ayant permis à ce jour d'exploiter une plus grande partie du spectre de la lumière solaire. Le rayonnement électromagnétique du soleil qui nous parvient à travers l'atmosphère concentre 99 % de son énergie dans les longueurs d'onde situées entre 250 nm et 2,5 µm. Ce sont précisément les grandes longueurs d'onde qui ne sont pas exploitées par les cellules solaires classiques. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le magazine spécialisé Advanced Energy Materials, sous le titre GaSb-based Solar Cells for Full Solar Spectrum Energy Harvesting (Cellules photovoltaïques à base de GaSb pour recueillir tout le spectre énergétique solaire).