Panneaux solaires tandem : le futur des modules photovoltaïques

En Allemagne, des chercheurs du centre Helmholtz de Berlin ont mis au point une innovation photovoltaïque. Il s’agit des panneaux solaires tandem composés de silicium et de pérovskite et qui affichent un rendement record de 32,5 %. Explications

Panneaux solaires tandem : des modules révolutionnaires

Révolutionnaires, les panneaux solaires tandem constituent le futur des modules photovoltaïques à haut-rendement. Ils inscrivent un nouveau record dans le domaine de l’énergie solaire et des énergies renouvelables avec leur capacité à offrir un rendement de 32,5 %, à l’heure où la plupart des modules photovoltaïques sur le marché ne convertissent que 5 à 20 % des rayons de soleil qu’ils reçoivent. Dans un contexte ou la production photovoltaïque actuelle est encore insuffisante pour couvrir les besoins électriques au quotidien des usagers et passer à l’autoconsommation électrique totale, les panneaux solaires tandem vont certainement changer la donne. Ils vont permettre le recours aux énergies renouvelables et à l’électricité photovoltaïque au plus grand nombre de consommateurs.

Un laboratoire allemand a mis au point une nouvelle technologie de panneau solaire au rendement record | Photographie Courtesy of Johannes Beckedahl / Lea Zimmerman / HZB©

Une technologie à haut rendement énergétique

Avec un rendement de 32,5 %, les panneaux solaires tandem surpassent les modules photovoltaïques les plus performants actuels du marché. À raison de 18 à 25 %, les panneaux photovoltaïques actuels ne peuvent produire que 500 kWh dans l’année sur une installation de 30 min 2 s. Pourtant les besoins électriques d’une maison de 100 m2 sont de trois fois plus annuellement. Avec son haut-rendement énergétique, les panneaux solaires tandem ouvrent la voie vers de nouvelles perspectives pour de l’autoconsommation électrique totale à haut-rendement. En effet, cette innovation photovoltaïque est capable de convertir en électricité, près du tiers de l’énergie recueillie. Les panneaux solaires tandem sont plus efficaces et plus productifs que les modules sur le marché actuel. Ils permettent non seulement d’obtenir une meilleure production d’énergie, mais aussi de réduire les couts d’installation. Avec la même surface d’installation photovoltaïque, on obtiendra plus de production électrique avec les panneaux solaires tandem.

Des cellules photovoltaïques en silicium et en pérovskite

Si les panneaux solaires tandem peuvent convertir autant d’énergie, c’est notamment grâce à ses nouvelles cellules solaires de technologie innovante. En effet, cette innovation photovoltaïque est composée de deux couches de cellules photovoltaïques, dont une couche inférieure en silicium et une couche supérieure en pérovskite. Ce tandem de matériaux fait la force de cette innovation photovoltaïque. Le silicium et la pérovskite sont tous deux des conducteurs de chaleur très performants. Ensemble, ils permettent aux panneaux solaires tandem de capter le maximum de rayons de soleil et les transforment en énergie photovoltaïque. Pour produire de l’électricité, les panneaux solaires tandem opèrent en deux temps : le silicium capte les photons de lumière dans le spectre visible tandis que les pérovskites absorbent les photons de lumière dans les rayons les plus élevés et les plus profonds. Ce qui permet au tandem de convertir le plus d’énergie solaire en électricité photovoltaïque. Cette association positionne également les panneaux solaires tandem comme la meilleure unité de production d’énergie par rapport à un panneau solaire photovoltaïque en silicium simple ou un autre panneau photovoltaïque en pérovskite uniquement.

Le silicium, un matériau courant dans l’industrie solaire

L’utilisation du silicium dans la fabrication de panneau solaire est déjà courante dans l’industrie photovoltaïque depuis des décennies. C’est un matériau bon conducteur, mais aussi abondant, peu couteux et avec une efficacité énergétique élevée. Il équipe la plupart des modèles de plaques photovoltaïques actuels soit en version monocristallin, soit en version polycristallin. Les cellules photovoltaïques en silicium peuvent convertir jusqu’à 22 % de l’énergie solaire en électricité. Ce qui est déjà un rendement élevé en comparaison avec les matériaux

La pérovskite, un nouveau matériau photovoltaïque prometteur

La pérovskite quant à lui, est constituée de cristaux de matériaux. Également bon conducteur de chaleur, il est à la fois abondant et peu couteux. Il possède des propriétés photovoltaïques exceptionnelles et compose la plupart des panneaux photovoltaïques de nouvelle génération. Son efficacité énergétique peut atteindre jusqu’à 25 % soit 3 % supérieure au silicium. Le tandem silicium et pérovskite permet de combiner les avantages des deux matériaux et d’atteindre un rendement élevé de 32,5 % comme dans ces panneaux solaires tandem.

Structure cristalline du triiodure de plomb méthylammonium CH3NH3PbI3 (MAPbI3)

Une nouvelle génération de panneaux solaires à haut rendement

Avec ces panneaux solaires tandem, on ouvre la voie vers une nouvelle génération de modules à haut-rendement et de nombreux avantages :

Des modules solaires capables de produire une quantité suffisante d’électricité photovoltaïque pour subvenir aux besoins quotidiens des consommateurs, et pourquoi pas leur permettre de stocker de l’énergie et de bénéficier d’une totale autonomie électrique.
Une installation capable de produire une quantité suffisante d’électricité, sans forcément y mettre plusieurs modules. Quelques panneaux solaires tandem suffiront.
Une réduction du cout et de l’investissement liés à l’installation photovoltaïque. Les panneaux solaires tandem proposant de meilleur rendement, plus besoin d’acheter plus de modules.

Au cœur des innovations photovoltaïques avec AURALIANCE

Acteur majeur de la transition énergétique, AURALIANCE, par le biais de ses experts photovoltaïques ISOWATT, ISOWATT PRO et SFECO, suit de près les évolutions technologiques et les innovations photovoltaïques tels que ces panneaux solaires tandem. Ainsi, pour permettre à nos clients d’accéder à la plus haute technologie solaire, nous faisons en sorte de leur proposer ces innovations dès que ces panneaux solaires tandem sont disponibles sur le marché. N’hésitez pas à nous contacter si vous avez des projets d’autoconsommation électrique ou de rénovation énergétique.

Suivez les actualités et les innovations photovoltaïques comme le développement de ces panneaux solaires tandem, en vous abonnant à notre page Twitter.

Avec ETX / DailyUp

Contactez le groupe leader de la transition énergétique en France

Talents, investisseurs, entreprises, médias, bienvenue sur la page Contact Auraliance.