3SUN TANGO : nous améliorons ultérieurement notre technologie avec un nouveau record d'efficacité à 27,1%
En collaboration avec l'équipe CEA de l’Institut National de l’Energie Solaire (INES), nous avons atteint un nouveau record d'efficacité de conversion énergétique d'une de nos cellules Tandem de 9 cm². Une technologie prometteuse faite de deux cellules superposées de silicium et de pérovskite en mesure d'atteindre des niveaux d'efficacité de plus en plus élevés.
Neuf centimètres carrés et 27,1% d'efficacité de conversion de puissance. Les chiffres records ne mentent pas. Notre cellule solaire dotée de la technologie Tandem silicium/pérovskite, franchit une étape cruciale dans la transition vers la production durable d'électricité à partir de sources renouvelables. La nouvelle valeur, atteinte en laboratoire par nos spécialistes, en synergie avec les chercheurs de l'équipe CEA de l’Institut National pour l’Énergie Solaire (INES), dépasse de loin le résultat obtenu en mars 2023 - un pourcentage considérable de 26,5% - par un dispositif de 9 cm². Pour la même cellule,notre collaboration avec l'équipe CEA avait produit une donnée pertinente dès le mois d'avril 2022 : 24,9%, atteignant 25,8% en décembre 2022, ce qui démontre que les progrès de la technologie avancent à un rythme impressionnant et que nous ne sommes qu'au début d'une ère de grandes possibilités.
Derrière les chiffres
Une cellule tandem se compose essentiellement de deux cellules superposées. L'une est la HJT classique, c'est-à-dire le modèle d'hétérojonction au silicium que nous produisons déjà industriellement depuis 2018. L'autre est en pérovskite. La première est capable d'utiliser le rayonnement dans la longueur d'onde rouge de la lumière solaire, la seconde exploite au mieux la longueur d'onde bleue. Leur utilisation combinée dans la cellule tandem permet d'améliorer l'efficacité des cellules individuelles et de surmonter leurs limites, en particulier pour les cellules au silicium dont la limite d'efficacité théorique, c'est-à-dire la limite de la quantité d'énergie solaire pouvant être convertie en électricité, est d'environ 29 %, une valeur qui, dans la pratique, ne dépassera pas 27-28 % en raison d'un certain nombre de facteurs techniques. Lorsque les cellules solaires au silicium et à la pérovskite fonctionnent ensemble, comme le montre le nouveau record de 27,1 %, des scénarios totalement nouveaux s'ouvrent et il est possible d'envisager clairement des valeurs d'efficacité aussi élevées que 30 % (que nous visons à atteindre d'ici 2026) et au-delà.
La nouvelle ère du photovoltaïque
Avec la pérovskite, nous entrons donc dans une nouvelle ère du photovoltaïque. Le nom de cette classe de matériaux se réfère à une structure cristallographique partiulière qui ressemble à celle du dioxyde de titane et du calcium. Cette structure porte le nom du minéralogiste russe L. A. Perovski, qui a été le premier à en étudier les propriétés.
La composition chimique de la pérovskite photovoltaïque, quant à elle, est basée sur des halogénures particuliers, et sa capacité à absorber de grandes quantités de lumière a immédiatement fait de ce matériau une nouvelle entrée prometteuse dans l'industrie solaire. En effet, les charges électriques générées par l'absorption de la lumière par la pérovskite sont facilement extractibles sous forme d'électricité. De plus, la possibilité de modifier la composition chimique de la pérovskite permet d'optimiser le couplage de la technologie Tandem avec le silicium en termes de répartition du spectre solaire. Avec la technologie Tandem, on bénéficie donc des avantages de deux mondes et on s'achemine vers une nette diminution du coût de production de l'énergie photovoltaïque.
L'avenir nous attend
C'est avec cet objectif clair à l'esprit que nous pouvons nous tourner vers l'avenir. Grâce au projet Gigafactory et au financement du Fonds européen d'innovation pour des projets de à grande échelle, nous arriverons à produire des panneaux solaires pour un total de 3 GW par an, devenant ainsi la plus grande Gigafactory d’Europe pour la production de cellules et de modules photovoltaïques à haute performance. Un objectif qui, traduit en bénéfices, signifie une plus grande production d'électricité à partir de sources solaires, une ressource propre et renouvelable, avec un impact à long terme sur l'environnement et une contribution importante dans la voie de la décarbonation. À cela s'ajoute un avantage économique : les installations photovoltaïques qui utiliseront la technologie Tandem permettront à la fois d'économiser sur les factures et la possibilité de produire de l'énergie de manière autonome avec une réduction significative des coûts.