Un jalon historique en matière d'efficacité photovoltaïque

Dans une avancée significative vers une génération d'énergie solaire plus efficace et rentable, des scientifiques de l’EPFL et du Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM) ont développé des cellules solaires tandem pérovskite/silicium à haute performance. Avec un rendement certifié de conversion d'énergie de 31,25 %, cette recherche révolutionnaire, publiée dans la prestigieuse revue Science, est la première fois où le seuil de rendement de 30 % a été dépassé grâce à une technologie peu coûteuse.

Une des limites actuelles des cellules solaires en silicium est leur rendement maximal théorique de 29 % autorisé par le matériau. Augmenter les rendements de conversion d'énergie au-delà de cette limite est essentiel pour réduire davantage le coût de l'électricité solaire, promouvoir son déploiement et conquérir de nouveaux marchés. Afin de surpasser cette limitation, les scientifiques ont exploré des architectures de dispositifs innovantes qui consistent à empiler deux cellules solaires ou plus en tandem. Cette approche permet une meilleure utilisation de l'énergie solaire, chaque cellule étant optimisée pour capturer différentes parties du spectre solaire.

En combinant une cellule supérieure en pérovskite avec une cellule inférieure en silicium texturé, les équipes de recherche au PV-Lab de l’EPFL et au CSEM ont optimisé la capture de l'énergie solaire sur un spectre plus large. Grâce à un revêtement de couches nanométriques sur des surfaces texturées, les scientifiques ont amélioré l'architecture des cellules solaires en incorporant un additif qui régule non seulement le processus de cristallisation, qui non seulement régule le processus de cristallisation, mais aussi passive l'interface supérieure de la pérovskite. Cette avancée ouvre la voie à la future extension et à la fiabilité des cellules solaires tandem pérovskite/silicium, qui présentent un énorme potentiel pour transformer l'industrie de l'énergie solaire, favoriser la durabilité et nous rapprocher d'un avenir énergétique plus vert et plus propre.