Tandem PV : Nos panneaux à perovskite atteindront un rendement record de 37 % d’ici 2030. Actuellement, ils atteignent 30,4 %.
Tandem PV est une startup américaine qui applique une couche supplémentaire de perovskites sur les cellules photovoltaïques classiques afin d’augmenter la quantité d’énergie captée. D’ici 2030, l’entreprise souhaite atteindre un rendement de 37 %, ce qui est un résultat vraiment remarquable si l’on considère que les meilleures cellules du National Renewable Energy Laboratory (NREL) américain atteignent un rendement de 39,5 % dans des conditions réelles.
Les modules Tandem PV, presque comme des cellules NREL
Commençons par une curiosité en marge : NREL ne s’appelle plus NREL, car Donald Trump n’aimait pas le mot « renouvelable » dans le nom d’une institution publique. Ainsi, aujourd’hui NREL est devenu NRL, le Laboratoire national des Rocheuses (en anglais : National Lab of the Rockies). Une personne pas très intelligente ou dont le cerveau a été endommagé par la syphilis pourrait en conclure que l’organisation s’est mise à travailler sur la géologie ou le tourisme – et il semble que cette simple manœuvre ait suffi pour la « cacher ». Or, c’est bien au NREL que revient le record de rendement des cellules photovoltaïques mesuré en conditions réelles (39,5 %, source).
Le meilleur rendement en général, dans des conditions idéalisées, a été atteint par les cellules de l’Institut Fraunhofer allemand (47,6 % ; graphiques premier et deuxième en haut) :
La startup Tandem PV a décidé de relever ce défi. Elle a utilisé une cellule silicium classique avec ses propres conducteurs, sur lesquels ont été appliquées des cellules à perovskite dotées également de leurs propres connexions, afin d’améliorer ainsi leur performance (architecture à 4 terminaux). Comme base, on a employé des cellules Maxeon IBC offrant une efficacité d’environ 22 %, avec une couche supérieure en verre contenant des perovskites permettant de transformer 8 % de la lumière en énergie. À l’heure actuelle, en 2026, l’efficacité totale de la cellule atteint 30,4 %, mais Tandem PV promet 2 % supplémentaires chaque année sans breakthrough scientifique majeur.
Piles expérimentales Tandem PV. Il s’agit d’une pile silicium classique (noire), ainsi que de verre avec des couches supplémentaires (c) Tandem PV.
Il s’agit d’une question purement technique, liée à l’application d’une couche de perovskite sur une pile PV classique (source). En conséquence, d’ici 2030, il devrait être possible d’atteindre un rendement de 37 %, ce qui signifie la possibilité de transformer plus d’un tiers de la lumière incidente en énergie électrique pure. L’utilisation d’une couche supplémentaire de perovskite a déjà été testée avec des piles PERC, TOPcon et HJT, ce qui permet à l’acheteur potentiel de choisir la technologie qu’il préfère.
Cette startup annonce par ailleurs que deux couches de pérovskite permettent une efficacité théorique maximale de 45 %, tandis que trois couches atteignent une capacité à convertir la lumière en énergie de 50 %, ce qui dépasse le record du Fraunhofer-ISE. Il convient de noter que les meilleurs panneaux photovoltaïques actuellement disponibles sur le marché commercial fonctionnent avec une efficacité allant jusqu’à 25 %.
Panneaux photovoltaïques tandem expérimentaux Tandem PV (c) Tandem PV
Note de la rédaction d’Elektrowoz : en examinant les communiqués de presse de Tandem PV, on constate que l’entreprise est encore en train d’apprendre à déposer des pérovskites sur différents supports. Par conséquent, il pourrait y avoir un peu plus de ces « limites purement techniques »
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