Cellule solaire pérovskite
Cellule solaire dont l’absorbeur est un halogénure métallique à structure cristalline pérovskite, avec une bande interdite ajustable, une fabrication peu coûteuse et des progrès de rendement très rapides.
Les absorbeurs pérovskites ont pour formule ABX3, où A est un cation organique ou de césium (méthylammonium, formamidinium, Cs), B le plus souvent du plomb ou de l’étain, et X un halogénure (iodure, bromure, chlorure). En changeant le mélange d’halogénures, on ajuste la bande interdite d’environ 1,5 à 2,3 eV. Les couches se déposent en solution ou en phase vapeur à basse température, avec potentiellement une fraction de l’énergie nécessaire aux plaquettes de silicium.
Le rendement des cellules à simple jonction est passé de 3,8 % en 2009 à environ 26–27 % pour des cellules de laboratoire certifiées en 2025 (tableau NREL Best Research-Cell Efficiency), un rythme qu’aucun autre matériau photovoltaïque n’a égalé. La voie la plus prometteuse est le tandem pérovskite-silicium : une cellule supérieure pérovskite à large bande interdite (environ 1,65–1,7 eV) posée sur une cellule inférieure en silicium. Les records certifiés en tandem ont atteint environ 34 % en 2024 (LONGi), au-dessus de la limite d’environ 29,4 % du silicium seul.
Obstacles à la commercialisation :
- Stabilité : dégradation sous l’effet de l’humidité, de la chaleur, des UV et de la migration ionique ; la durée de vie en extérieur doit encore atteindre les 25–30 ans des garanties.
- Passage à l’échelle : le rendement des modules de grande surface reste en retrait de celui des petites cellules.
- Teneur en plomb : elle impose une encapsulation et une récupération en fin de vie.
Des lignes pilotes en Chine, en Europe et aux États-Unis ont commencé à livrer de petits volumes de modules tandem et à simple jonction en 2024–2025.
Termes associés
Tous les termes →- Effet photovoltaïque
Apparition d’une tension et d’un courant électrique dans une jonction semi-conductrice lorsqu’elle absorbe des photons d’énergie supérieure à la bande interdite du matériau.
- Cellule solaire à hétérojonction (HJT)
Cellule qui enserre une plaquette de silicium cristallin de type n entre des couches ultraminces de silicium amorphe, ce qui donne une tension très élevée et un faible coefficient de température.
- Photovoltaïque en couches minces
Technologies photovoltaïques qui déposent des couches absorbantes de quelques micromètres seulement sur du verre, du métal ou du plastique, principalement le tellurure de cadmium, le CIGS et le silicium amorphe.
- Cellule photovoltaïque
Composant semi-conducteur, en général une plaquette de silicium dopé munie de contacts métalliques, qui convertit directement la lumière du soleil en courant continu par effet photovoltaïque.
- Taux de dégradation
Perte annuelle progressive de la puissance d’un module photovoltaïque au cours de sa vie, en général autour de 0,5 % par an pour le silicium cristallin.