Technologie des panneaux solaires tandem en pérovskite-silicium : Un avenir prometteur
Introduction à la technologie des panneaux solaires tandem
À ce jour, la technologie des panneaux solaires tandem en pérovskite-silicium n’a pas encore été mise à l’échelle. Ce retard n’est pas dû à un manque d’efforts ; en effet, cette technologie a bénéficié de nombreuses années de recherche, d’un financement considérable et d’une couverture médiatique importante. Cependant, la production à grande échelle reste à réaliser.
Selon le rapport 2024 de la Feuille de route internationale pour les photovoltaïques, les chercheurs de VDMA prévoient que les modules tandem entreront en production de masse d’ici 2027. David Ward, d’Oxford PV, partage cette vision et expose le calendrier de son entreprise pour la production de produits tandem en pérovskite-silicium à grande échelle.
Progrès dans les applications spécialisées
Oxford PV, qui détient un portefeuille solide de brevets sur la technologie des pérovskites et des tandems depuis 2011, indique que les premiers progrès significatifs dans les modules en pérovskite se feront dans des applications de niche, notamment dans l’aérospatiale et l’exploration spatiale. Ward souligne que ces secteurs, où le coût des cellules en arsenure de gallium est élevé, sont les premiers à bénéficier de cette technologie.
« Nous prévoyons un développement significatif dans ce marché d’ici 2025 », déclare-t-il. « Nous avons une valeur stratégique dans ce marché spécialisé, pas seulement en termes de coût de l’énergie, mais aussi en termes de durabilité et d’efficacité. »
Ward prévoit également une entrée sur le marché résidentiel en 2026, suivie d’une montée en puissance de la production à grande échelle en 2027, marquant ainsi l’entrée d’Oxford PV sur le marché des grandes installations.
L’usine de Brandenburg : Un modèle de production
L’usine de Brandenburg, en Allemagne, est le site où Oxford PV a produit son module en silicium-tandem, qui détient actuellement le record mondial d’efficacité. Ward explique que cette installation représente la première ligne de production à volume pour les cellules tandem en silicium-pérovskite.
« Chaque jour à Brandenburg, nous faisons des découvertes », dit-il. « Chaque action nous permet d’apprendre et d’améliorer nos processus. » L’usine, achevée en 2021, sert de modèle pour une fabrication à grande échelle, sans nécessiter d’innovations majeures.
Ward estime qu’il faudra « quelques années » pour que le module record passe de l’état de prototype à une production de masse. Une fois que des modules à 27 % d’efficacité seront disponibles, il est peu probable que les modules à 24 % ou 23 % soient encore demandés, car les économies réalisées sur le coût par kilowattheure seront significatives.
Défis de la dégradation des pérovskites
L’un des principaux obstacles à la production de modules solaires en pérovskite en grande quantité est leur dégradation. Ces matériaux sont sensibles à l’humidité, à la chaleur, à l’oxygène et à la lumière, ce qui complique leur utilisation dans des conditions réelles.
Ward se dit « à l’aise » avec la situation actuelle concernant la dégradation : « Nos clients sont satisfaits des produits dans leur forme actuelle. » Les premiers envois de modules à des entreprises de services publics sont prévus dans quelques mois, car ces entreprises souhaitent tester la technologie à grande échelle.
Cependant, la question de la durabilité des pérovskites demeure. Ward souligne que, bien que ces produits ne soient pas encore prêts pour une durée de vie de 30 ou 40 ans, l’industrie évolue rapidement.
Innovation européenne et perspectives d’avenir
Les avancées technologiques et les solutions potentielles aux problèmes de dégradation soulèvent la question de la fabrication à grande échelle. Quel rôle la pérovskite jouera-t-elle dans l’avenir de l’industrie solaire ?
Ward affirme que l’innovation sera essentielle pour établir des bases de fabrication durables en Europe et ailleurs. Il souligne que les fabricants chinois ont récemment annoncé des partenariats pour augmenter leur capacité de production, tandis que l’Alliance européenne de l’industrie photovoltaïque vise 30 GW de capacité d’ici 2025.
« L’innovation est la clé », déclare Ward, en précisant que les conditions favorables à cette transition incluent le respect de la propriété intellectuelle et l’accès à un capital humain qualifié.
Une courbe d’apprentissage pour l’industrie
À mesure que la technologie évolue, Oxford PV se positionne favorablement grâce à son portefeuille de brevets. Ward estime que l’approche consistant à superposer la pérovskite sur le silicium sera prédominante dans l’application des produits tandem.
« Il y a de grandes entreprises qui développent cette technologie, mais elles devront passer par une courbe d’apprentissage », explique-t-il. Les changements technologiques peuvent se propager rapidement dans l’industrie, et si Oxford PV a raison de parier sur les tandems silicium-pérovskite, cela pourrait transformer le paysage de la production solaire.
Ward conclut en affirmant que la propriété intellectuelle d’Oxford PV est un atout non seulement pour l’entreprise, mais aussi pour l’ensemble de l’industrie, permettant à tous de progresser plus rapidement et légalement.
