L’énergie solaire photovoltaïque est en pleine expansion dans un contexte de production d’énergie bas carbone. Les équipes du CEA, en partenariat avec 3SUN, leader européen du photovoltaïque, viennent d’établir un nouveau record de rendement de cellule tandem Pérovskite-Silicium : 29,8%.
Le rendement d’une cellule photovoltaïque est le rapport entre l’énergie électrique générée par effet photovoltaïque d’une part et l’énergie lumineuse reçue par la cellule photovoltaïque sous forme de rayonnement solaire. L’expertise du CEA en partenariat avec 3SUN, a permis de dépasser l’ancien record de 26,5 % établi en mars 2023.
Ce succès illustre l’efficacité de la cellule photovoltaïque tandem qui allie pérovskite et silicium sur une surface de 9 cm2 alors que la plupart des records internationaux concernent des surfaces de 1 cm2. Il s’agit d’un échelon de développement majeur pour l’industrialisation de ces cellules avec des rendements plus élevés, sur des surfaces plus grandes tout en assurant leur fiabilité à long terme. Le rôle de la partie pérovskite de la cellule tandem augmente la captation de la lumière en absorbant l’énergie solaire sur des longueurs d’ondes différentes du silicium, améliorant ainsi le taux de rendement.
Ce record ouvre la voie à une meilleure efficacité en franchissant une nouvelle barrière de rendement. Les recherches menées sur cette technologie de cellule tandem font écho à plusieurs enjeux :
- optimiser la génération d’électricité avec un rendement supérieur,
- réduire la surface de panneaux solaires et donc minimiser les surfaces artificialisées,
- se positionner en tant qu’experts sur la R&D de ce secteur et impulser l’industrialisation de ce matériau dans les lignes de production de partenaires,
- assurer la stabilité et la fiabilité des matériaux pour se préparer à un usage industriel.
Pour répondre à cet enjeu, les équipes du CEA poursuivent leurs travaux pour améliorer les techniques de dépôt de la pérovskite et ainsi allier haute qualité des matériaux et productivité.