Depuis la première application pratique trouvée aux cellules photovoltaïques à la fin des années 1950, la technologie a beaucoup progressé. Mais la course aux rendements reste plus que jamais d’actualité. Et aujourd’hui, des chercheurs présentent un nouveau type de cellule solaire tandem, s’appuyant à la fois sur la technologie au silicium et sur celle à base de pérovskite. Résultat : une cellule solaire photovoltaïque tandem efficace et stable. L’une des plus performantes rapportées à ce jour.
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Les cellules à base de silicium dominent aujourd'hui le marché de la production d'énergie solaire photovoltaïque. Elles offrent, à l'heure actuelle, le meilleur rapport efficacité, fiabilité, prix. Pourtant leurs performances ont leurs limites. Pour les dépasser, des chercheurs, de l'université de Toronto (Canada) et de l'université des sciences et technologies du roi Abdallah (Kaust, Arabie saoudite) notamment, proposent d'y ajouter une couche de pérovskitepérovskite.
Mais cela ne se fait-il pas déjà ? Si. Les physiciensphysiciens appellent ces systèmes des cellules solaires tandem. Pour les fabriquer, il faut d'abord polir la surface de silicium. Celle-ci est en effet initialement structurée en une quantité de pyramides de deux micromètresmicromètres de haut. Une surface inégale destinée à minimiser la quantité de lumière qui se reflète sur la surface et ainsi, à augmenter l'efficacité du système.
Une solution à la portée de l'industrie
Une fois la couche de silicium polie, on peut y appliquer une couche de pérovskite. Le résultat est assez efficace, mais l'opération entraîne un surcoût fâcheux. C'est pourquoi les chercheurs de la Kaust ont choisi une approche différente. Ils ont augmenté l'épaisseur de la couche de pérovskite. Une solution que l'industrie pourrait intégrer sans modifications coûteuses de ses processus.
Les cellules ainsi obtenues se sont montrées stables et résistantes à des températures allant jusqu'à 85 °C pendant plus de 400 heures sans perte de performances significatives. Elles ont atteint une efficacité de 25,7 %, soit l'un des rendements les plus élevés jamais atteints par une cellule tandem. Et un rendement intéressant sachant que les panneaux solaires actuellement disponibles sur le marché présentent un rendement flirtant avec les 20 %.
