Az összetett napcellák több fényelnyelő réteggel rendelkeznek, amelyek olyan kémiai elemekből épülnek fel mint gallium és az indium. A Sharp szabadalmaztatott technológiáját használó összetett napelemekben lehetővé válik a fényelnyelő rétegek hatékony egymásra helyezése, InGaAs (indium-gallium-arzenid) réteget helyezve legalulra.
Annak érdekében, hogy a konverziós hatékonyságot ilyen szintre növeljék, a Sharp fejlesztői kihasználták ezen cellának azt a tulajdonságát, hogy a három fényelnyelő réteg segítségével hatékonyan képes a nap fényét elektromos energiává alakítani. A Sharp emellett optimalizálta az elektródák egymástól való távolságát a koncentrátorcella felszínén és minimalizálta a cellák elektromos ellenállását.
A legújabb Sharp áttörés egy átfogó projekt részeként jöhetett létre, melynek neve "Innovatív napcellák kutatása és fejlesztése" ("R&D in Innovative Solar Cells") és amelyet a japán NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization) nevű szervezet koordinál. A 43.5%-os konverziós hatékonyságot, ami jelenleg világrekorder értéknek számít a német Fraunhofer Napenergiai Intézet (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, ISE) hitelesítette.
Az összetett napcellákat magas konverziós hatékonyságuk miatt elsősorban műholdakon használják. A Sharp célja, hogy a mostani sikert alkalmazni tudják koncentrációs fotovoltaikus energiarendszerekben, amelyek képesek lehetnek hatékonyan áramot termelni kis felületű napcellák segítségével, praktikussá téve ezek használatát földi körülmények között is.
A Sharp összetett napcellák fejlesztésének története
1967 Megkezdődik az űrbéli alkalmazásokra szánt egykristályos szilíciumot használó napelemek fejlesztése
1976 Útjára indítják az "Ume" nevű japán műholdat, fedélzetén űrkutatáshoz fejlesztett Sharp napcellákkal (egykristályos szilícium-napelemek)
2000 Megkezdődik az összetett háromrétegű napelemek fejlesztése, aminek célja az, hogy növeljék a hatékonyságot, csökkentsék a súlyt és javítsák az űrbe szánt napkollektorok tartósságát.
2001 Részvétel és fejlesztési munka a NEDO fotovoltaikus energiatermelési projektjeiben
2002 A háromrétegű összetett napcella tanúsítványt kap a japán Űrügynökségtől (JAXA)
2003 Kutatási szinten elérik a 31,5%-os konverziós hatékonyságot egy összetett háromrétegű napcellával
2004 Útnak indítják a Reimei nevű, kisméretű tudományos műholdat a Sharp által fejlesztett összetett háromrétegű napcellákkal a fedélzetén
2007 Elérik a 40,0%-os konverziós hatékonyságot (kutatási szinten) egy összetett háromrétegű napkollektorral (fénykoncentrátoros típus, 1100-szorosan koncentrált napfény)
2009 Útnak indítják az üvegházhatású gázok megfigyelésére alkalmas (Greenhouse gases Observing SATellite, GOSAT), "Ibuki" nevű műholdat, fedélzetén a Sharp által fejlesztett háromrétegű összetett napelemekkel
2009 Kutatási szinten elérik a 35,8%-os konverziós hatékonyságot egy összetett háromrétegű napelemmel a NEDO "Innovatív napcellák kutatása és fejlesztése" projektjének keretein belül
2011 Kutatási szinten elérik a 36,9%-os konverziós hatékonyságot egy összetett háromrétegű napelemmel a NEDO "Innovatív napcellák kutatása és fejlesztése" projektjének keretein belül
2012 Kutatási szinten elérik a 43,5%-os konverziós hatékonyságot egy összetett háromrétegű fénykoncentrációs napelemmel a NEDO "Innovatív napcellák kutatása és fejlesztése" projektjének keretein belül
