Des chercheurs en Arabie Saoudite ont dévoilé une feuille de route pour la mise sur le marché de cellules solaires tandem en pérovskite/silicium, ouvrant le chemin à un avenir alimenté par une énergie propre, abondante et bon marché.
Le Professeur Stefaan De Wolf et son équipe de recherche au Centre Solaire de la KAUST travaillent en effet à améliorer l’efficacité de l’énergie solaire pour atteindre les objectifs fixés par l’Arabie Saoudite.
La technologie tandem en pérovskite/silicium combine les atouts de deux matériaux : l’absorption efficace de la lumière par la pérovskite et la stabilité à long terme du silicium.
En 2023, le laboratoire de Stefaan De Wolf a annoncé deux records mondiaux d’efficacité de conversion d’énergie, avec cinq records atteints au niveau mondial la même année, témoignant des progrès rapides de cette technologie.
Des défis à relever pour une application réelle
Le passage du succès en laboratoire à une application réelle nécessite encore une réflexion approfondie. L’article publié dans la revue Science souligne les principaux défis et propose des solutions pour la commercialisation.
Il faut notamment prendre en compte les conditions réelles, comme les variations de température et d’ensoleillement. Les auteurs suggèrent des tests géographiques – une sorte de médecine personnalisée pour les cellules solaires – pour optimiser les performances en fonction des lieux spécifiques.
Un autre aspect à considérer est la réalisation de tests de stabilité accélérés. Les cellules solaires déployées doivent avoir une durée de vie de plusieurs décennies. Par conséquent, des tests qui condensent des années d’usure en un laps de temps beaucoup plus court sont nécessaires. Comprendre les taux de dégradation est crucial pour fixer des prix compétitifs et des garanties.
Enfin, les processus de fabrication actuels impliquent des coûts de matériaux élevés et l’utilisation de produits chimiques potentiellement dangereux qui peuvent nécessiter des précautions de sécurité coûteuses. L’article propose des paradigmes pour les lignes de production tandem monolithiques et empilées mécaniquement afin d’identifier les opportunités de réduction des coûts.
Un marché en pleine expansion
« On s’attend à ce que le marché des tandems en pérovskite/silicium dépasse les 10 milliards de dollars dans la prochaine décennie », a indiqué le Professeur Stefaan De Wolf. « La KAUST est à l’avant-garde de cette transformation, jetant les bases d’une énergie propre, abordable et accessible à tous. »
Erkan Aydin, un autre auteur de l’étude, devrait quitter le laboratoire de De Wolf en 2024 pour créer le sien en Europe.
Les recherches innovantes menées à la KAUST sur les photovoltaïques tandem en pérovskite/silicium illustrent l’engagement de l’université à développer des technologies vertes qui favorisent les politiques sans carbone et garantissent un avenir durable.
En synthèse
La technologie tandem en pérovskite/silicium représente une avancée majeure dans le domaine de l’énergie solaire. Malgré les défis à relever pour sa commercialisation, elle offre un potentiel considérable pour un avenir alimenté par une énergie propre et abordable.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la technologie tandem en pérovskite/silicium ?
C’est une technologie qui combine les atouts de deux matériaux, la pérovskite et le silicium, pour créer des cellules solaires à haute efficacité.
Quels sont les avantages de cette technologie ?
Elle offre une absorption efficace de la lumière et une stabilité à long terme, ce qui permet d’atteindre des niveaux d’efficacité record.
Quels sont les défis à relever pour sa commercialisation ?
Il faut prendre en compte les conditions réelles, réaliser des tests de stabilité accélérés et réduire les coûts de fabrication.
Quel est le potentiel de marché de cette technologie ?
Le marché des tandems en pérovskite/silicium pourrait dépasser les 10 milliards de dollars dans la prochaine décennie.
Qui sont les acteurs clés dans ce domaine ?
La KAUST en Arabie Saoudite, le Professeur Stefaan De Wolf et Erkan Aydin sont des acteurs clés dans le développement de cette technologie.
Références
Légende illustration principale : Cellule solaire tandem pérovskite/silicium. ©2024 KAUST
Université des Sciences et de la Technologie du Roi Abdullah (KAUST), « Pathways toward commercial perovskite/silicon tandem photovoltaics », Science, 2024.
