Records d’efficacité des cellules solaires en 2025 : mise à jour complète

Le paysage de l’énergie photovoltaïque connaît une évolution rapide, portée par des innovations continues dans la conception des cellules et des modules solaires. La publication semestrielle des « Tableaux d’efficacité des cellules solaires », dirigée par le professeur Martin Green de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW), constitue une référence incontournable pour suivre ces progrès. La 68e édition, parue dans la revue Joule, dévoile des records impressionnants et annonce un changement majeur : l’accès libre à ces données dès juillet 2026. Cet article détaille les avancées les plus marquantes, les technologies émergentes et les perspectives pour le secteur photovoltaïque.

Une transition vers l’open access pour les tableaux de référence

Depuis 33 ans, le groupe international de chercheurs coordonné par Martin Green compile et valide les meilleurs rendements des cellules solaires. La version 68, publiée dans Joule, marque un tournant : à partir du numéro de juillet 2026, ces tableaux seront entièrement en accès libre. « Cette évolution reflète l’importance croissante du photovoltaïque dans le paysage énergétique et les progrès scientifiques réalisés », explique Martin Green. Cette initiative vise à élargir l’audience, notamment pour les chercheurs et industriels des pays en développement, tout en renforçant la collaboration internationale.

Les tableaux sont élaborés en partenariat avec plusieurs institutions de premier plan : le Joint Research Centre de la Commission européenne, le Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, l’Institute für Solarenergieforschung Hameln, le National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Japon) et le National Renewable Energy Laboratory (États-Unis). Leur fiabilité repose sur une méthodologie stricte et la vérification indépendante des résultats.

21 nouveaux records dans la version 68

La 68e édition intègre 21 nouveaux résultats d’efficacité, couvrant différentes technologies et tailles de cellules. Deux records majeurs se distinguent dans le domaine du silicium cristallin :

• Cellule en silicium de grande surface : un rendement de 28,1 % a été mesuré pour une cellule de 140 cm², fabriquée par Longi. Cette cellule utilise une architecture à contacts arrière, où tous les contacts positifs et négatifs sont placés à l’arrière, éliminant ainsi les ombrages sur la face avant.
• Module encapsulé : un module de 1,9 m² a atteint 26,4 % de rendement, également produit par Longi. Ce résultat a été obtenu avec un masque occultant les bords, une méthode qui permet de se concentrer sur les performances intrinsèques de la cellule sans l’influence des effets de bord.

Martin Green précise que pour une comparaison plus réaliste avec d’autres technologies, les mesures sans masque (surface totale) sont plus pertinentes. Une autre cellule de Longi a ainsi affiché 27,8 % sans masque, établissant également un record dans cette catégorie. Ces avancées confirment le potentiel des cellules à contacts arrière interdigités (IBC) et des structures hybrides (HIBC).

Progrès des cellules pérovskite : un bond vers les 28 %

Les cellules solaires à pérovskite à halogénure de plomb continuent de gagner en efficacité. La version 68 rapporte un rendement de 28,0 % pour une cellule extrêmement petite, d’une surface de seulement 0,05 cm², développée par l’Université de Hainan. Bien que cette surface soit plus de 2 500 fois inférieure à celle des meilleures cellules en silicium, la performance s’en rapproche fortement, marquant une étape clé pour cette technologie émergente.

Cependant, comme le souligne Martin Green, les rendements des modules pérovskite restent nettement inférieurs. Les dernières améliorations ont permis d’atteindre 19,3 % pour un module de 0,72 m² et 22,1 % pour un module de 0,08 m², tous deux fabriqués par RenShine Solar, le second en collaboration avec l’Université de Nanjing. La montée en échelle et la stabilisation des matériaux restent des défis majeurs avant une commercialisation à grande échelle.

Avancées spectaculaires pour les cellules tandem pérovskite-silicium

Les cellules tandem, qui empilent une couche de pérovskite sur une cellule en silicium, permettent de dépasser les limites théoriques du silicium seul. La version 68 enregistre des records impressionnants :

• 35,2 % pour une petite cellule de 1 cm²
• 34,3 % pour une cellule de 261 cm² (dix fois plus grande que la précédente référence)
• 31,4 % pour un petit module de 0,17 m²
• 29,4 % pour un grand module de 1,7 m²

Tous ces dispositifs ont été fabriqués par Longi, confirmant le leadership de l’entreprise chinoise dans le domaine des tandems. Ces résultats montrent qu’il est possible de combiner haute efficacité et surface industrielle, un pas crucial vers la production de masse.

Record pour un module à triple jonction sans concentration

Un autre résultat notable concerne un module à triple jonction GaInP/GaInAs/Ge, développé par le Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) en collaboration avec Azur Space et temicon. Avec un rendement de 34,4 % pour une surface de 0,08 m², ce module établit un nouveau record pour tout dispositif ne reposant pas sur la concentration du rayonnement solaire. Cette technologie, issue du spatial, trouve des applications terrestres prometteuses pour les segments de marché premium.

Retour sur les éditions précédentes

La progression est constante depuis la première publication en 1993. La version 67 avait présenté 17 nouveaux résultats, dont une cellule IBC de Longi à 27,9 % validée par l’Institute für Solarenergieforschung Hameln. La version 66 avait inclus 21 résultats, avec un record à 27,81 % pour une cellule HIBC de Longi. La version 65 comptait également 17 nouveautés. Cette cadence soutenue témoigne de la dynamique d’innovation dans le secteur.

Pour mieux comprendre l’impact de ces avancées, vous pouvez consulter l’article original de pv magazine ainsi que la publication dans Joule, éditée par Cell Press.

Perspectives et enjeux pour l’industrie photovoltaïque

Ces records successifs démontrent que les technologies photovoltaïques n’ont pas atteint leurs limites. Les cellules tandem pérovskite-silicium ouvrent la voie à des rendements supérieurs à 30 % en production, tandis que les cellules à pérovskite pourraient, à terme, offrir des coûts de fabrication très bas. Toutefois, la durabilité, la stabilité à long terme et la fabrication à grande échelle restent des défis à relever pour chaque technologie.

La publication en accès libre des tableaux d’efficacité facilitera le partage des connaissances et accélérera les cycles d’innovation. Les chercheurs et industriels du monde entier pourront s’appuyer sur des données fiables pour orienter leurs travaux. Pour suivre l’actualité des records photovoltaïques, le National Renewable Energy Laboratory (NREL) propose également une base de données interactive reconnue.

Conclusion

La version 68 des tableaux d’efficacité des cellules solaires confirme que le secteur photovoltaïque est en pleine effervescence. Avec 21 nouveaux résultats, des records dans le silicium, la pérovskite et les tandems, et une ouverture vers l’accès libre, ces données constituent une feuille de route précieuse pour l’avenir de l’énergie solaire. Les progrès réalisés sous la direction de Martin Green et de son équipe internationale continuent de repousser les frontières du possible, offrant des perspectives prometteuses pour une transition énergétique durable.

Pour en savoir plus sur les travaux de l’UNSW dans le domaine photovoltaïque, visitez le site dédié à la recherche solaire.