Cellules tandem photovoltaïques

Les cellules photovoltaïques multijonctions représentent une évolution majeure dans la technologie solaire, conçues pour maximiser l’efficacité de conversion en exploitant différentes gammes du spectre lumineux. Contrairement aux cellules à simple jonction, qui peuvent utiliser une fraction moindre de l’énergie solaire, les architectures multijonctions superposent plusieurs matériaux semi-conducteurs avec des bandes interdites (ou gaps ) complémentaires.

Après un historique des multijonctions et une description des différents types de cellules/architectures, nous nous focaliserons sur les architectures tandem pérovskite/silicium. Cette technologie combine une cellule supérieure en matériau à large bande interdite sur une cellule silicium standard, permettant d’exploiter plus efficacement le spectre solaire en limitant les pertes par thermalisation. Cela constitue l’une des approches les plus prometteuses pour dépasser les limites du photovoltaïque conventionnel. Aujourd’hui, des records d’efficacité de près de 35 % ont été atteints à une échelle laboratoire. Les défis scientifiques et techniques restant à relever incluent l’optimisation des interfaces, la mise à l’échelle industrielle, ainsi que la fiabilité, facteur critique pour que la technologie soit viable à long terme.

Dans une dernière partie, nous aborderons la question de quelles alternatives existent face aux architectures tandem sur silicium. En effet, les architectures tandem en couches minces à base de matériaux pérovskites représentent une stratégie innovante pour maximiser l’efficacité photovoltaïque tout en conservant les avantages inhérents aux technologies couches minces : flexibilité, légèreté et faible impact énergétique.