Photovoltaïque : de nouveaux records grâce à des panneaux pérovskites, tandem et couches minces jamais aussi performants

Avec un résultat incroyable de 26,7 %, les cellules solaires à pérovskite fabriquées par l'Université des sciences et technologies de Chine redéfinissent l'avenir de l'énergie solaire

Grâce à un résultat exceptionnel obtenu par l'équipe de Professeur Xu Jixian de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC), l’énergie solaire approche d’un tournant historique. Cellules solaires pérovskites, avec une efficacité record de 26,7%ouvrent la voie à un avenir énergétique plus durable et plus économique.

Ce résultat impressionnant, rendu officiel le 3 juillet 2024, a été publié dans les publications faisant autorité. Tableaux d'efficacité des cellules solaires. En 2023, l'équipe avait établi une efficacité certifiée révolutionnaire de 26,1 % pour sa cellule solaire en pérovskite renversé dépassant ainsi le cap des 26 % d'efficacité et brisant pour la première fois la domination des cellules solaires conventionnelles dans les records mondiaux.

Malgré une concurrence internationale importante, cette nouvelle étape marque une étape cruciale vers une nouvelle ère de l’énergie solaire, dans laquelle l’utilisation de la pérovskite est combinée au silicium traditionnel dans des cellules tandem permettant d’atteindre des rendements encore plus élevés.

Cellules tandem : l’avenir des énergies renouvelables

L'innovation en matière d'énergie solaire ne s'arrête pas seulement à l'USTC. En 2023, le centre Helmholtz Zentrum Berlin a franchi une nouvelle étape en développant des cellules tandem silicium-pérovskite avec une efficacité record 32,5%. Cependant, récemment, LONGiun fabricant chinois bien connu de modules solaires, a surpassé tout le monde avec une efficacité extraordinaire de 34,6% dans ses prototypes de cellules solaires tandem pérovskite-silicium à deux bornes. Ce résultat important, confirmé par le Laboratoire National des Energies Renouvelables (NREL) des États-Unis, a consolidé LONGi comme leader mondial dans cette technologie émergente.

Le record est venu grâce à une cellule solaire que LONGi avait déjà aperçue en décembre dernier et qui est désormais décrite en détail dans un article publié dans Nature. Avec ces 34,6%, LONGi a repris le titre qui appartenait auparavant à l'Université des Sciences et Technologies du Roi Abdallah (KAUST) de l’Arabie Saoudite, qui s’était « arrêtée » à un moment déjà notable 33,7%.

Mais comment sont-ils arrivés à ce record ? L'équipe LONGi en a mis en place un technique de passivation d'interface double couche ce qui, en termes simples, a amélioré le transport des électrons et a permis de capter davantage de lumière solaire. Et là, cela devient intéressant : ils ont réussi à dépasser la fameuse limite Shockley-Queisser de 33,7 %, chiffre qui a été considéré pendant des années comme le maximum théorique atteignable pour les cellules solaires à jonction unique. Ce n'est pas quelque chose de quotidien.

Bien que LONGi soit resté discret sur les détails techniques, nous savons que leurs cellules solaires de taille commerciale (M6) ont atteint une efficacité de 30,1%tandis que les modules tandem à quatre terminaux se sont stabilisés à 25,8 %. Ces chiffres, qui peuvent paraître « abstrus » sur le papier, démontrent une chose très claire : la technologie tandem laisse derrière elle les cellules classiques en silicium.

Ces avancées démontrent que la technologie tandem surmonte les barrières théoriques précédemment établies et se rapproche toujours plus d’une production à grande échelle. Les cellules solaires flexibles ont également connu des évolutions notables, comme le résultat obtenu parUniversité Qinghuaqui a atteint une efficacité de 25,09% sur des cellules flexibles, potentiellement utiles dans des secteurs tels que l'aérospatiale et l'électronique portable.

Les progrès continus de la recherche solaire démontrent à quel point la transition énergétique est désormais plus proche que prévu. L’innovation des cellules solaires à pérovskite et leurs applications futures peuvent véritablement repenser le scénario énergétique mondial, garantissant non seulement efficacité et économies, mais aussi une étape décisive vers un monde plus durable.

Source: Progrès du photovoltaïque : recherche et applications – LONGi – Nature