Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Junko Yano et Vittal Yachandra du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie est parvenue à détailler la molécule qui permet la photolyse de l’eau lors de la photosynthèse. L’espoir est de pouvoir la synthétiser, ce qui permettrait de maîtriser la production d’hydrogène par le soleil. Dans ce cas, on pourrait envisager des installations solaires en toiture de deux types :



des panneaux photovoltaïques produisant de l’électricité ;

des panneaux solaires produisant de l’hydrogène qui stockée , pourrait ensuite fournir de l’électricité quand le soleil est absent.

Une telle installation de solaire hybride devrait nous approcher de l’autonomie énergétique individuelle par le solaire si ces recherches aboutissent.

Déjà la start up Américaine Nanoptek installée dans le Massachusetts , a déclaré en janvier 2008 avoir mis au point un générateur d’hydrogène solaire qui fonctionne par thermolyse : , ce dont on peut lire un compte rendu en français ici : .

Une autre démarche consiste à transformer les fréquences d’une partie du spectre de la lumière. Les longueurs d’ondes du vert, peu énergétiques, seraient transformés en longueurs d’ondes du bleu plus énergétiques permettant ainsi d’augmenter le rendement final des cellules : .

Une équipe de chercheurs de l’université de Sydney a synthétisé des molécules de type chlorophylle qui sont capables de transformer la lumière en électricité. Ces molécules constituées d’une centaine de porphyrines imitent les systèmes naturels de photosynthèse. La conversion lumière / électricité est plus efficace avec des molécules d’une taille de la moitié de la longueur d’onde de la lumière absorbée. La porphyrine est constituée de 4 sous unités de pyrrole joints sur les atomes de carbone par 2 ponts d’hydrogène et 2 autres d’azote / hydrogène. La pyrrole est de formule C4 N H5. Les atomes constitutifs sont donc du carbone, de l’azote, de l’hydrogène ; matières courantes, répandues et très bon marché.

Des recherches Américaines de la Wake Forest University, ont abouti à des cellules : organiques pour sortir du silicium, coaxiales et non planes pour augmenter l’exposition solaire quelque soit l’orientation du soleil, à réflexion à partir du cÅ“ur pour faire passer 2 fois la lumière dans la partie active. Ces cellules de laboratoire ont un rendement de 6 % et sont qualifiées de ITO ( Indium Tin Oxide : indium, étain, oxyde )

D’autres recherches sur les cellules en couches minces CIS (Cuivre Indium Sulfure cette fois), tentent un assemblage multicouches pour augmenter les rendements.

Une équipe de chercheurs de la Rice University de Houston USA, a réussi à synthétiser un nouveau type de semi-conducteur qui est un candidat prometteur à la fabrication des panneaux solaires. Elle a synthétisé des tétrapodes à base de séléniure de cadmium plus petits que des cellules vivantes grâce aux nanotechnologies. Le rendement de la réaction chimique est de 90% : . Ce nouveau semi conducteur contenant ces tétrapodes pourrait révolutionner la conception des cellules solaires. Mais il y a loin entre ces découvertes et expériences de laboratoire et une application industrielle concrète.

Une université de Trondheim en Norvège, déclare travailler sur des cellules de 3 génération qui devraient avoir un rendement théorique de 60 % et de 40 % en pratique : .

Les recherches sur la coproduction de chaleur et d’électricité ou thermophotovoltaïque (TPV) sont toujours en cours : .

Des chercheurs de l’Illinois ont annoncé en septembre 2007 avoir trouvé un film de nanoparticules permettant de récupérer les ultra violets et d’améliorer la conversion des rouges, permettant ainsi une augmentation du rendement des cellules : , .

Une voie encore différente est explorée par l’entreprise américaine Konatra : elle consiste à imprimer les cellules solaires avec des imprimantes à jet d’encre . Ce qui permettrait une réduction des prix à la fabrication en rendant obsolètes les salles blanches ( salle à air conditionné , filtré , tempéré ) , diminuant d’autant les investissements du procédé de production .