Des chercheurs et ingénieurs suisses ont établi deux nouveaux records de rendement dans le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque. Annoncés le 7 août, leurs résultats (1) ont même été certifiés par le Laboratoire national sur les énergies renouvelables (NREL) du ministère américain de l'Énergie. Ils portent le taux de conversion d'énergie électrique de cellules photovoltaïques, composées d'un tandem de silicium et de pérovskite, au-delà de la limite théorique de 30 %. Une première mondiale en laboratoire pour ce type de dispositif photovoltaïque, parmi les plus répandus dans le secteur. « C'est la première fois que la réalisation de ce potentiel tant attendu a été démontrée, ce qui devrait mener à une électricité renouvelable encore moins chère à l'avenir », atteste Christian Wolff, chercheur à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et l'un des auteurs de ce record9.
En pratique, l'efficacité actuelle des cellules photovoltaïques en tandem silicium-pérovskite se situe aux alentours de 27 %. Et jusqu'ici, en laboratoire, le record de rendement sur une surface de 1 cm2 restait limité à 29,8 %. Pour repousser cette limite, les experts de l'EPFL et du Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM) ont optimisé deux types de procédés, jouant sur la conception même des cellules photovoltaïques. La première, portant sur le dépôt de couches de pérovskite sur des cellules de silicium planes, a atteint une efficacité de 30,93 %. La seconde, tablant sur des surfaces de silicium « texturées » et accompagnées de pérovskite déposée à la fois sous forme liquide et de vapeur, a produit un rendement de 31,25 %.
Si ces résultats représentent bien des records concernant le photovoltaïque conventionnel (PV), dit « à insolation directe », ils ne constituent pas un record absolu en matière d'énergie solaire. En juin 2022, une équipe de l'Institut de recherche allemande Fraunhofer ISE est parvenue à un rendement de 47,6 % (2) pour une cellule photovoltaïque à quatre jonctions, utilisée sur des lentilles ou miroirs photovoltaïques « à concentration » (PVC). Bien que plus efficace, cette technologique demeure cependant beaucoup plus coûteuse que l'installation de modules photovoltaïques classiques.
