Modules solaires en tandem contre cristallins commerciaux

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Les modules PV fabriqués avec des cellules solaires en tandem devront présenter un rendement de 30% et offrir la même durée de vie et le même taux de dégradation que les panneaux cristallins standard si les fabricants veulent passer à la production commerciale.

C’est l’une des principales conclusions du document intitulé “Vision de la technologie photovoltaïque pour 2030”, rédigé par des chercheurs de l’Institut photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) et publié dans Progress in Photovoltaics.

Selon le document – qui évalue la compétitivité potentielle des modules en tandem par rapport aux produits en silicium cristallin – les versions commerciales de ces derniers atteindront des rendements de 22% à 24% d’ici la fin de la décennie, et peut-être 25% si les produits à hétérojonction par contact arrière interdigité (IBC) atteignent la production commerciale. Les produits cristallins devraient coûter moins de 0,15 $/W d’ici 2030, avoir une efficacité maximale théorique de 29,4% et afficher un taux de dégradation annuel de 0,5% sur une durée de vie de 30 ans.

Perovskites

Dans ce scénario, ont déclaré les chercheurs, les dispositifs en tandem nécessiteraient une nouvelle nomenclature, les pérovskites leur évitant potentiellement d’être relégués à l’histoire. « Nous prévoyons que la pérovskite sur les modules tandems en c-Si [silicium cristallin], qui peut s’appuyer sur une base de production de modules c-Si de plus de 100 GW, pourrait d’abord être déployée sur les marchés des zones restreintes en tant que produit haut de gamme, en concurrence avec les modules c-Si haut de gamme SHJ [hétérojonction de silicium] et IBC », ont écrit les universitaires.

En s’appuyant sur une base de production d’une telle ampleur, les dispositifs tandems à base de pérovskite pourraient être capables de rivaliser en dépassant un rendement de 30% et en offrant un taux de dégradation et une durée de vie similaires à ceux de leurs rivaux en silicium cristallin. Dans ce scénario, les produits tandems pourraient coûter à peine 0,05-0,10 $/W de plus que les dispositifs cristallins, selon les chercheurs.

Les cellules solaires III-V à l’arséniure de gallium (GaAs) ont déjà atteint un rendement de 32% en laboratoire, a noté le groupe de l’IPVF. « Cependant, il y a un problème de coût critique avec les matériaux III-V qui est actuellement traité, par exemple en développant des méthodes de dépôt moins coûteuses telles que l’épitaxie en phase vapeur des hydrures », ont déclaré les chercheurs.

Les cellules solaires en tandem Perovskite ont jusqu’à présent atteint des rendements d’environ 28%.