37% de rendement : la science derrière notre percée en cellules pérovskite-silicium tandem
Comment notre équipe R&D a franchi la barre symbolique des 37% de rendement en combinant cellules pérovskite et silicium dans une architecture tandem propriétaire.
Le 28 avril 2026, notre laboratoire de recherche de Grenoble — en partenariat avec le CEA-INES et l'Université Joseph-Fourier — a validé un résultat qui marque une rupture technologique dans le photovoltaïque mondial : une efficacité de conversion de 37,2% sur cellule tandem pérovskite-silicium de taille standard (156 mm × 156 mm), certifiée par le Fraunhofer ISE (Institut allemand d'énergie solaire, référence mondiale en métrologie PV). Ce chiffre dépasse le record précédent de 36,1% détenu par Helmholtz-Zentrum Berlin depuis janvier 2026.
Pourquoi la technologie tandem est une révolution
Les cellules silicium monocristallin conventionnelles butent sur une limite physique fondamentale : la limite de Shockley-Queisser à environ 29% d'efficacité théorique maximale pour un matériau à gap unique. En pratique, les meilleures cellules silicium commerciales atteignent 23-24%. La technologie tandem brise cette limite en empilant deux matériaux absorbeurs : le silicium (gap 1,1 eV) capte les photons rouges et infrarouges, tandis que la pérovskite (gap 1,6-1,8 eV ajustable) capture les photons bleus et verts. Ensemble, ils exploitent une fraction bien plus large du spectre solaire, sans ajouter de couche réflective entre les deux absorbeurs grâce à notre interface tunnel propriétaire NEXTAN.
L'innovation NEXTAN : notre interface tunnel haute performance
La principale difficulté des cellules tandem réside dans la connexion électrique entre les deux sous-cellules : l'interface doit permettre la recombinaison des porteurs minoritaires sans perte résistive, tout en assurant une transmission optique maximale. Notre interface NEXTAN — un empilement de 4 couches d'oxydes transparents conducteurs déposées par sputtering magnétron — présente une résistance série de 0,07 Ω·cm², inférieure de 40% aux interfaces conventionnelles en ITO. Sa transparence optique de 97,8% dans le domaine 700-1100 nm garantit que la sous-cellule silicium reçoit un flux photonique quasi-intégral. Le procédé de dépôt NEXTAN a fait l'objet de 3 brevets déposés en 2025 (EP 25 187 342, EP 25 187 343, EP 25 234 891).
Durabilité : le défi vrai de la pérovskite
Le principal frein à la commercialisation des cellules pérovskite est leur durabilité : les pérovskites halogénures se dégradent en présence d'humidité, d'oxygène et sous irradiation UV intense. Notre formulation pérovskite de triple cation (Cs₀.₀₅FA₀.₈₁MA₀.₁₄PbI₂.₅₁Br₀.₄₉) avec encapsulation multicouche élimine ce problème. Nos modules de test, exposés en extérieur à Grenoble depuis octobre 2024, maintiennent 94,7% de leur efficacité initiale après 5 000 heures d'exposition — équivalent à 25 ans de fonctionnement en conditions réelles selon les protocoles IEC 61215. La certification IEC officielle est attendue pour le T3 2026.
Vers l'industrialisation : le défi du passage à l'échelle
Passer du record en laboratoire à une production industrielle viable est le vrai défi. Notre pilote de production à Chambéry, doté d'une ligne de dépôt pérovskite à défilement continu d'une capacité de 50 MW/an, a démarré en mars 2026. Les premiers modules de grande surface (1,7 m²) atteignent 34,1% — légèrement en dessous de la cellule de référence, ce qui est normal à ce stade. L'objectif est d'atteindre 35% en production de série avant fin 2026, et d'ouvrir une usine de 500 MW/an d'ici 2028 sur le site de Roussillon (Isère) avec le soutien de France 2030 (enveloppe de 47 M€ accordée en mars 2026).
Impact projeté sur le coût du solaire
Atteindre 35% de rendement en production de série, contre 22% pour les modules standards actuels, permettra de réduire de 37% la surface nécessaire pour une puissance donnée. Pour une centrale de 100 MW, cela représente une réduction de 35 hectares de terrain, soit une économie de 4 à 8 millions d'euros sur le coût foncier selon la localisation. Combiné à une densité d'énergie supérieure par m², notre LCOE projeté pour les modules tandem de série est de 17 €/MWh d'ici 2028 — en dessous du coût variable des centrales gaz les plus efficaces.
Pour aller plus loin
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