Cellule tandem pérovskite-silicium : l’IPVF et la TU Delft atteignent 31% de rendement avec des procédés industrialisables

L’IPVF et l’Université technique de Delft (TU Delft) ont atteint un rendement de conversion de 31% avec une cellule solaire tandem pérovskite-silicium à deux terminaux (2T) de 4 cm², dont l’ensemble des procédés de fabrication sont compatibles avec une montée en échelle industrielle.

Le dispositif associe une cellule inférieure à hétérojonction de silicium nanotexturé développée à la TU Delft et une cellule supérieure en pérovskite fabriquée à l’IPVF par enduction en fente (slot-die) à l’air ambiant. L’amélioration des performances provient de l’intégration des cellules de fond en silicium nanotexturé, de l’ajustement fin des encres et de la tête d’enduction, et de l’ajout d’un revêtement antireflet.

« Atteindre une efficacité de 31 % sur une cellule tandem pérovskite/silicium de 4 cm² à deux terminaux (2T), avec tous les procédés de fabrication compatibles avec une montée en échelle industrielle, représente une avancée significative vers la prochaine génération de technologies photovoltaïques », souligne Gilles Goaer, directeur technique de l’IPVF.

« Notre travail sur la cellule inférieure à hétérojonction en silicium s’est concentré sur le développement de nano-textures avancées associées à des traitements plasmatiques adaptés pour améliorer la qualité de la jonction de recombinaison, ce qui est essentiel pour obtenir des dispositifs tandem à haute efficacité », explique Liqi Cao, chercheur à la TU Delft.

L’an dernier, les partenaires avaient rapporté un rendement de 24% sur des tandems monolithiques de 10 cm² utilisant des cellules inférieures à hétérojonction planaire développées au LPICM (CNRS, École Polytechnique), dont la densité de courant restait limitée par les pertes de réflexion. Chandralina Patra, chercheuse postdoctorale à l’IPVF et à l’École Polytechnique, souligne que si plusieurs groupes ont déjà dépassé 30% de rendement en tandem, beaucoup de ces résultats reposent sur des méthodes de dépôt à l’échelle du laboratoire ; démontrer ce niveau de performance avec un dépôt de la couche de pérovskite par slot-die à l’air ambiant, bien plus proche de la fabrication industrielle, constitue selon elle une étape importante vers la commercialisation.

L’IPVF mène désormais les efforts pour transférer ces innovations vers des dispositifs de plus grande surface et des modules photovoltaïques industriels.

Plus de détails : l’annonce de l’IPVF.

Installé à Palaiseau, sur le plateau de Saclay, l’Institut photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) associe acteurs industriels et académiques autour du développement des technologies photovoltaïques de nouvelle génération, notamment les cellules tandem pérovskite sur silicium.