L’avenir du photovoltaïque passera-t-il par le tandem pérovskite silicium ? La technologie semble en tout cas mature et prête pour la phase d’industrialisation.
Le photovoltaïque n’a jamais été aussi compétitif. En quelques années, le panneau solaire est devenu une technologie mature, industrialisée et accessible. Malgré son succès, cette technologie fait face à une limite, celle de la surface disponible.
Pour y faire, on a vu apparaitre plusieurs initiatives pour optimiser le rendement des cellules photovoltaïques. Si le molybdène semble prometteur, une autre technologie tire actuellement son épingle du jeu, le tandem pérovskite silicium.
Cette association permettrait de briser le plafond de verre des panneaux solaires. Du moins, c’est ce qu’annoncent les mesures en laboratoire. Mais encore faut-il qu’ils soient en mesure de répondre aux attentes une fois sur le terrain.
Pourquoi le silicium seul atteint peu à peu ses limites ?
Le silicium reste aujourd’hui la colonne vertébrale du solaire mondial. Il a permis de faire chuter les coûts, d’industrialiser les panneaux et de garantir des durées de vie compatibles avec les attentes du marché. C’est aussi cette maturité qui explique sa domination.
Mais cette réussite a un revers. Les marges de progression deviennent plus étroites. Les fabricants peuvent encore améliorer les cellules, les contacts électriques ou la qualité des modules. Toutefois, les grands bonds de rendement deviennent plus difficiles à obtenir avec le silicium seul.
Pour les acteurs du bâtiment, cette question n’est pas seulement technique. Elle devient aussi économique. Une toiture d’immeuble, d’entrepôt ou de maison individuelle offre une surface limitée. Or, la demande en énergie continue d’augmenter avec les pompes à chaleur, la mobilité électrique et les usages numériques.
Produire davantage par mètre carré devient donc un enjeu stratégique. Un module plus performant peut améliorer la rentabilité d’un projet. Cela permet aussi de réduire certains coûts associés à l’installation et accélérer le retour sur investissement. Le vrai sujet n’est plus seulement d’installer plus de panneaux, mais de faire travailler chaque surface disponible plus intensément.
| Critère | Silicium classique | Pérovskite seule | Tandem pérovskite-silicium |
| Rendement | Environ 22 à 26 % en laboratoire. | Plus de 25 % en laboratoire. | Environ 30 à 35 % en laboratoire. |
| Durabilité | Environ 25 à 30 ans | Environ 2 à 5 ans | Encore à confirmer sur plusieurs années |
| Industrialisation | Chaîne de production maîtrisée | Passage à l’échelle encore difficile | Des démonstrateurs industriels sont en cours de développement |
Une cellule solaire à deux étages pour capter plus de lumière
Le principe du tandem pérovskite silicium repose sur une idée simple. Au lieu de demander à un seul matériau de convertir l’ensemble du spectre solaire, on associe deux couches complémentaires.
- La couche de pérovskite est placée au-dessus. Elle capte efficacement certaines longueurs d’onde, notamment dans le spectre visible.
- Le silicium, situé en dessous, absorbe d’autres longueurs d’onde, notamment dans l’infrarouge.
Cette architecture permet de dépasser les limites des cellules classiques. Les essais en laboratoire montrent ainsi des rendements qui dépassent déjà les 35 %, tandis que des modules de grande surface atteignent environ 27 %. Ces niveaux rendent désormais la commercialisation beaucoup plus crédible qu’il y a quelques années.
L’intérêt de cette combinaison est évident pour le logement de demain. On peut produire plus d’énergie, même si les surfaces disponibles sont limitées. Cela permet ainsi de mieux valoriser les toitures, tandis que l’on pourrait augmenter la production d’électricité dans un bâtiment industriel sans étendre son emprise au sol.
Il faut toutefois rester prudent. Les rendements annoncés en laboratoire ne se traduisent pas toujours immédiatement dans des produits commercialisés à grande échelle. Entre une cellule expérimentale et un module capable de résister vingt-cinq ans sur une toiture, l’écart reste considérable.
Le vrai test reste celui de la durabilité
Le principal défi du tandem pérovskite silicium tient en un mot : durabilité. Les pérovskites peuvent se dégrader sous l’effet de l’humidité, de la chaleur, de l’oxygène, de la lumière intense ou des contraintes électriques. C’est d’ailleurs ce verrou qui ralentit encore leur arrivée massive sur le marché.
Les chercheurs travaillent donc sur plusieurs fronts. Ils améliorent l’encapsulation des modules, stabilisent les interfaces, testent de nouveaux additifs et développent des structures plus résistantes. Certaines approches, comme les architectures 2D/3D, cherchent à combiner les rendements élevés des pérovskites 3D avec la stabilité des structures lamellaires.
Des travaux récents ont même testé des cellules sous un flux lumineux équivalent à 15 soleils. Le but est d’évaluer leur robustesse dans des conditions extrêmes. Cette évolution est importante. En effet, elle montre que la recherche ne se concentre plus seulement sur la performance maximale. On cherche désormais à rapprocher les résultats de laboratoire des exigences d’un produit industriel fiable.
L’industrie passe à l’étape décisive de la production
En 2026, le sujet change donc d’échelle. Il ne s’agit plus seulement de prouver que le tandem fonctionne, mais de démontrer qu’il peut être fabriqué de manière répétable. C’est tout l’enjeu de l’usine de démonstration commerciale ouverte par Tandem PV à Fremont, en Californie.
Le site dispose d’une capacité annuelle d’environ 40 MW et produit des panneaux tandem environ 60 fois plus grands que les premiers dispositifs de recherche de l’entreprise. Tandem PV annonce aussi un rendement interne de 29,7 %, avec des premiers modules destinés à des essais clients.
D’autres industriels avancent également. Solx et Caelux ont annoncé un partenariat visant des modules hybrides pérovskite-silicium à 28 % de rendement, avec des volumes commerciaux attendus sur le marché américain en 2027. Leur accord porte sur une production de 3 GW de modules Solx Aurora intégrant le verre actif de Caelux et des cellules silicium de Suniva.
Faut-il alors y croire ? Oui, mais sans céder à l’emballement. Le tandem pérovskite silicium apparaît comme l’une des pistes les plus sérieuses pour faire progresser le photovoltaïque. Il répond à un vrai problème : produire plus sur moins de surface. Mais son avenir se jouera désormais sur les lignes de production, les tests terrain et la capacité des fabricants à garantir une durée de vie compatible avec les standards du solaire. Pour le logement comme pour les grandes installations, la révolution sera crédible le jour où elle sera non seulement performante, mais aussi durable.
