Le CEA et 3SUN établissent un nouveau record de rendement pour une cellule photovoltaïque

Nouvelle avancée dans la technologie des cellules solaires tandem pérovskite-sur-silicium : un record d’efficacité de 30,8 %

Dans le cadre du programme de développement conjoint du CEA et de 3SUN sur la technologie des cellules solaires tandem pérovskite-sur-silicium, une étape cruciale a été franchie avec l’établissement d’un nouveau record d’efficacité de 30,8 %. Cette performance a été réalisée dans les laboratoires du CEA, situés sur le campus de l’Institut national de l’énergie solaire (INES). Cette avancée marque un tournant dans l’évolution des technologies photovoltaïques.

Une architecture tandem pour dépasser la limite théorique de rendement

L’architecture tandem utilisée par le CEA et 3SUN permet de dépasser la limite théorique de rendement, fixée autour de 29 %, pour les technologies conventionnelles au silicium actuellement produites dans les giga-usines photovoltaïques. Cette nouvelle conception permet non seulement d’augmenter l’efficacité des cellules solaires mais aussi de les rendre plus adaptées à une production à grande échelle. En effet, alors que la plupart des records internationaux sont réalisés sur des cellules de 1 cm², le CEA et 3SUN ont atteint cette performance sur une cellule de 9 cm², facilitant ainsi le passage à l’échelle industrielle.

François Legalland, Directeur du Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (LITEN) du CEA, déclare : « Nous sommes très fiers de ce nouveau record. Notre partenariat avec 3SUN, acteur industriel européen majeur, est toujours aussi dynamique et fructueux. » Cette collaboration entre recherche et industrie confirme que l’Europe peut encore être compétitive sur le marché mondial du photovoltaïque, face à la domination asiatique.

Des gains impressionnants en un an : +2,4 points de pourcentage

L’évolution du rendement des cellules tandem pérovskite-sur-silicium est particulièrement impressionnante. En une année de développement, les équipes du CEA et de 3SUN ont réussi à augmenter le rendement de 2,4 points de pourcentage, passant de 28,4 % en janvier 2024 à 30,8 % en janvier 2025. Cette amélioration continue montre le fort potentiel de cette technologie et positionne la cellule tandem comme un successeur crédible aux technologies classiques à base de silicium. Le programme de recherche se poursuivra en 2025 et au-delà pour surmonter les derniers obstacles à la production de masse, notamment l’agrandissement des cellules et l’amélioration de leur durée de vie.

Une technologie prometteuse pour l’industrie photovoltaïque

L’enjeu majeur du secteur photovoltaïque est d’améliorer le rendement des cellules solaires, c’est-à-dire leur capacité à convertir l’énergie solaire en électricité de manière plus efficace. La technologie des cellules solaires tandem pérovskite-sur-silicium représente une avancée majeure dans ce domaine. Si cette technologie remplaçait les cellules photovoltaïques conventionnelles actuelles, dont le rendement est de l’ordre de 25-26 %, l’industrie pourrait :

• Augmenter la production d’électricité de plus de 20 %
• Réduire de 20 % l’occupation des sols et l’impact CO2 des centrales solaires

Une norme à venir dans les années à venir

François Legalland prédit : « Cette avancée représente un progrès significatif vers la production à grande échelle de cellules solaires Tandem. Ces cellules, grâce à leurs performances élevées, devraient remplacer les cellules au silicium dans les années à venir. » Stefano Lorenzi, Responsable de 3SUN, ajoute : « Cette avancée est cruciale pour maintenir la compétitivité européenne et promouvoir un avenir plus durable. »

Aurélie CHAPUIS

Engagée pour la transition énergétique, je me consacre à l’exploration des opportunités offertes par l’énergie solaire et à son évolution. J’accompagne les professionnels du secteur et favorise les collaborations pour accélérer l’adoption de solutions durables et innovantes.