Des cellules solaires avec 30% de rendement, une première grâce à la recherche suisse

Des travaux suisses sont à l'origine d'importants progrès dans l'énergie solaire. Des cellules solaires composées de silicium et de pérovskite, développées par l'EPFL et le Centre Suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM), ont franchi pour la première fois la barre des 30% de rendement.

L'EPFL et le CSEM ont mené à Neuchâtel ces travaux qui pourraient ouvrir la voie à une production d'électricité plus performante. Les deux institutions ont développé des cellules photovoltaïques dites "tandem", car composées de deux matériaux: le silicium et certaines pérovskites, un type de minéraux présentant une certaine structure.

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Aujourd'hui, le silicium seul se heurte à une limite théorique d'efficacité maximale d'environ 29%. Mais grâce à sa combinaison avec deux types de pérovskites à halogénure et le développement d'une autre architecture de la cellule, la barre symbolique de 30% a été franchie dans des travaux effectués à Neuchâtel. Deux records du monde ont été homologués de manière indépendante par le National Renewable Energy Laboratory (NREL).

Abondants sur la planète

Les pérovskites à halogénure ont été identifiées comme un complément idéal au silicium car, ensemble, ils peuvent convertir plus efficacement la lumière en électricité, sans augmenter exagérément les coûts de fabrication. L'autre principal atout de ces matériaux est leur facilité d'accès. "Les éléments qui la composent sont abondants sur la croûte terrestre", explique Quentin Jeangros, membre du centre de recherche sur les énergies renouvelables au CSEM.

Selon le chercheur, cette avancée ouvre donc de nouvelles perspectives. "À l'heure actuelle, augmenter l'efficacité est le meilleur moyen de faire baisser les coûts", estime-t-il. Ainsi, le fait de montrer que de tels dispositifs "potentiellement bon marché" permettent d'atteindre de hautes efficacités pourrait contribuer à réduire les prix d'une électricité plus durable.

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Toutefois, il convient de rester prudent, car pour l'heure, la recherche se cantonne aux expériences de laboratoire, sur de petites cellules. Il faudra notamment s'assurer de leur durée de vie en condition réelle.

D'après Quentin Jeangros, les coûts d'une production seront sans doute plus élevés au début, "le temps de mettre sur pied les processus industriels à grande échelle". Mais il se montre optimiste sur leur diminution à terme et espère une mise sur le marché d'ici cinq à dix ans.