L’une des innovations les plus prometteuses du secteur solaire repose sur les cellules tandem combinant deux matériaux semi-conducteurs : le silicium, utilisé dans la majorité des panneaux actuels, et la pérovskite, un composé cristallin capable d’absorber la lumière dans d’autres longueurs d’onde. Cette combinaison vise à dépasser les limites de rendement des panneaux traditionnels, qui plafonnent aujourd’hui autour de 22 à 24 % pour les meilleurs modèles commerciaux.
En théorie, une cellule tandem pérovskite-silicium peut atteindre un rendement supérieur à 30 %, voire 35 %, ce qui représente un bond technologique spectaculaire. Le principe est simple mais puissant : la pérovskite, positionnée en couche supérieure, capte les photons de haute énergie (dans le bleu du spectre), tandis que le silicium absorbe les photons de plus faible énergie (rouge et infrarouge). Cette complémentarité permet d’utiliser plus efficacement la lumière du soleil et de réduire les pertes thermiques.
Ce type de cellule est actuellement à l’état de pré-industrialisation, mais les progrès sont rapides. Des instituts comme l’EPFL en Suisse, l’HZB en Allemagne, ou encore des entreprises comme Oxford PV ou Qcells travaillent activement à la mise sur le marché de ces modules tandem, avec des prototypes dépassant déjà les 30 % de rendement en laboratoire. Les premières productions commerciales sont attendues d’ici 2026-2027.
Les avantages de cette technologie sont considérables. D’abord, un meilleur rendement signifie moins de surface nécessaire pour une même production : un avantage clé en milieu urbain ou pour les grandes centrales solaires au sol. Ensuite, cela permet de réduire le coût du kWh solaire, car chaque module produit plus d’énergie, ce qui améliore la rentabilité globale de l’installation. Enfin, la pérovskite étant un matériau léger, flexible et potentiellement peu coûteux, elle ouvre la voie à des applications inédites : fenêtres solaires, films photovoltaïques souples, ou façades productrices d’énergie.
Mais cette technologie présente encore des défis à relever. La pérovskite est sensible à l’humidité, à la chaleur et aux rayons UV, ce qui complique sa stabilité à long terme. Les chercheurs travaillent sur de nouvelles formulations plus durables et sur des procédés de fabrication industrialisables, notamment via des encres imprimables ou des couches minces en rouleaux.
Sur le plan environnemental, il faudra aussi veiller à la toxicité potentielle de certains composants, comme le plomb utilisé dans certaines formulations de pérovskite. Des alternatives sans plomb sont à l’étude, mais encore moins performantes.
Malgré ces obstacles, l’enthousiasme du secteur est grand : la cellule tandem est considérée comme la prochaine révolution du photovoltaïque, au même titre que le passage du silicium amorphe aux panneaux monocristallins dans les années 2000. Elle pourrait permettre de rendre le solaire encore plus compétitif face aux énergies fossiles, même sans subvention, tout en accélérant la décarbonation du mix énergétique mondial.
En résumé, les cellules solaires tandem à pérovskite et silicium incarnent l’avenir du solaire : plus efficaces, plus compactes, et bientôt plus accessibles. Elles ouvrent la voie à une nouvelle génération de panneaux solaires haute performance, capables de répondre aux besoins croissants d’électricité propre de notre monde en mutation.
