Dans le monde de l’énergie solaire, même une amélioration de 0,1 % de l’efficacité est considérée comme une réussite significative. Maintenant, imaginez ce que cela signifie dépasser de 1,15 % ce qui a été considéré pendant des décennies comme une limite théorique insurmontable. C'est exactement ce qu'il a fait. Longi avec sa nouvelle cellule photovoltaïque tandem silicium/pérovskite. Un rendement de conversion de 34,85 %, certifié par le prestigieux National Renewable Energy Laboratory américain, ce qui représente non seulement un nouveau record mondial, mais un véritable tournant dans l'histoire de l'énergie solaire.
Comment ont-ils fait ? La réponse réside dans un cocktail d’innovations impliquant du fluorure de lithium, des molécules de diiodure d’éthylènediaminemonium et une surface de silicium à texture asymétrique. Que dites-vous? Est-il préférable de parler plus « facilement » ? D'accord. Allez.
Longi, surmonter l'insurmontable
La limite de Shockley Queisser Le seuil de 33,7 % est considéré depuis des décennies comme une barrière presque insurmontable pour les cellules solaires à jonction unique. Cette limite théorique, calculée dans les années 60, représentait le Saint Graal de l’efficacité photovoltaïque.
Longi a fait quelque chose d'extraordinaire : a dépassé cette limite de plus d’un point de pourcentage. Cela peut paraître peu, mais dans le monde de l’énergie solaire, c’est comme battre un record du monde du 100 mètres d’une demi-seconde. Comment va-t-il faire ? Combinaison du silicium traditionnel (qui domine 95 % du marché photovoltaïque) avec des minéraux pérovskites.
L'alchimie des matériaux
La clé du succès de cette cellule réside dans une ingénieuse structure en couches. Les chercheurs de Longi ont amélioré à la fois le blocage des « trous » (charges positives) et le transport des électrons, en utilisant de fines couches de molécules de fluorure de lithium (LiF) et de diiodure d’éthylènediaminemonium (EDAI).
C’est un peu comme construire une autoroute parfaite pour les particules électriques : les molécules EDAI « comblent » les zones que le LiF ne peut pas couvrir, créant ainsi un système de transport d’énergie pratiquement sans obstacle.
L'équipe a déclaré qu'elle était sur le point d'obtenir un meilleur couplage structurel, en utilisant une technologie qui utilise des cellules de silicium haute pression avec une structure de surface asymétrique.
Ce que je trouve le plus impressionnant, c'est la façon dont Longi a résolu l'un des problèmes classiques de cellules tandem: l'interface entre différents matériaux. La surface texturée asymétrique de leurs cellules à hétérojonction en silicium représente une solution élégante à un problème complexe.
Longi, une entreprise qui bat des records
Ce n'est pas la première fois la compagnie chinoise fait la une des journaux pour ses records d'efficacité. C'est comme si cette entreprise avait fait du dépassement des limites sa marque de fabrique.
En novembre 2023, Longi avait atteint une efficacité de 33,9 %. Puis, en juin 2024, il était passé à 34,6 %. Aujourd’hui, avec ces 34,85 %, elle montre que sa trajectoire d’innovation continue de pointer vers le haut.
Et il ne s’agit pas seulement de cellules tandem. Cette année, Longi a établi un nouveau record avec une cellule en silicium utilisant la technologie Heterojunction Interdigitated Back Contact (HIBC), atteignant une efficacité de 27,81 % – un résultat extraordinaire pour une cellule en silicium monocristallin.
Implications pour l'avenir de l'énergie solaire
Que signifie tout cela pour nous, simples mortels ? Simplement : des panneaux solaires plus efficaces signifient plus d’énergie produite à partir du même espace, des coûts énergétiques potentiellement inférieurs et une adoption plus rapide de l’énergie solaire.
J’aime à penser que nous sommes au début d’une nouvelle ère pour le photovoltaïque. Lorsque des entreprises comme Longi dépassent des limites théoriques qui semblaient insurmontables, des possibilités s’ouvrent à nous que nous ne pouvions même pas imaginer auparavant.
Un jour, nous considérerons la limite de Shockley-Queisser comme une curiosité historique, un obstacle que la science et l’ingéniosité humaine ont surmonté.
