Jalon de la révolution énergétique : l'efficacité en laboratoire des cellules solaires tandem perovskite-silicium dépasse 35 %

Berlin/Beijing - L'industrie photovoltaïque mondiale a connu une percée historique ! L'équipe de recherche sino-allemande a annoncé aujourd'hui que l'efficacité de conversion des cellules solaires en tandem perovskite-silicium dans des conditions de laboratoire a atteint 35 %, soit 2,5 points de pourcentage de plus que le record mondial de 2023, s'approchant de la limite théorique de 43 % de cette technologie. Ce résultat a été évalué par la revue Nature Energy comme étant "un tournant pour l'industrie photovoltaïque, passant de l'amélioration à la révolution."

Avancée technologique : la philosophie de l'"extraction en couches" de la lumière du soleil

Les cellules en silicium traditionnelles ne peuvent capturer qu'une partie du spectre solaire en raison de leurs caractéristiques matérielles, et la technologie du "scalpel spectral" créée par l'équipe sino-allemande a résolu ce problème :

Perovskite supérieure : Le nouveau matériau pérrovskite mixte à base de plomb-étain (CsPb₀.₅Sn₀.₅I₃) se spécialise dans la lumière visible, et la limite d'absorption s'étend jusqu'à 950 nm.

Cellule en silicium inférieure : La cellule en silicium à jonction hétéro (HJT) modifiée capture précisément la lumière infrarouge de 1100 à 1300 nm, convertissant la chaleur perdue en électricité.

Piège à lumière nanoscopique : La structure texturée imitant l'œil de papillon réduit la réflectivité lumineuse à moins de 1 %, et augmente le taux d'absorption de la lumière de 20 % par rapport aux cellules conventionnelles.

"Cela équivaut à donner à chaque rayon de soleil une 'division du travail'." Le chef scientifique du projet, le professeur Li Weiran de l'Académie chinoise des sciences, a déclaré : "Les photons de différentes bandes ont leurs propres fonctions, et la production d'électricité augmente naturellement de manière exponentielle."

Atterrissage commercial : "guerre éclair" du laboratoire au toit

Bien que les résultats de laboratoire aient encore besoin de temps pour être transformés, l'industrie a commencé le mode accéléré :

La première ligne de production mondiale de modules empilés pérovskite-silicium du groupe GCL a été mise en service, avec un rendement de production en série de 28 %, et a remporté une commande d'un milliard de dollars de la ville future NEOM d'Arabie saoudite.

Tesla a annoncé que la nouvelle version du Solar Roof V4 utiliserait des cellules empilées, avec une augmentation de 45 % de la production d'énergie par unité de surface pour répondre aux besoins électriques toute l'année de la famille.

L'UE a révisé d'urgence la Loi sur le Toit Solaire, exigeant que les États membres accordent la priorité à l'achat de modules laminés pour les bâtiments publics. Les données douanières chinoises ont montré que les exportations photovoltaïques vers l'Europe ont augmenté de 320 % en glissement annuel.

Mark Schneider, analyste en énergies renouvelables chez Deutsche Bank, a prédit : "Le marché mondial des batteries laminées dépassera 100 milliards de dollars américains en 2028, et les batteries au silicium monocristallin traditionnelles pourraient se replier sur le marché bas de gamme."

Inquiétudes cachées et défis : réflexion calme sous la liesse de l'efficacité

Derrière cette liesse, l'industrie reste vigilante face à deux grands points de douleur :

Controverse sur les fuites de plomb : Chaque mètre carré du module contient environ 18 grammes de plomb. Bien que le taux d'extraction soit contrôlé à 0,05 mg/L grâce à un revêtement en phosphate de zirconium, les organisations environnementales appellent toujours à l'élaboration de normes de recyclage obligatoires.

Malédiction de la durée de vie : Le taux de décroissance annuelle de l'efficacité des échantillons de laboratoire à 85℃/85 % d'humidité est d'environ 7 %, ce qui est encore loin du critère commercial de 25 ans. "Tout comme une voiture de sport ne peut pas seulement rouler sur la piste, elle doit aussi résister au test des routes boueuses." Frank Eichenberg, PDG d'Oxford Photovoltaics, a déclaré franchement.