LONGi vient de franchir une nouvelle étape dans la course à l’efficacité photovoltaïque. En collaboration avec l’Université de Soochow à Taipei, à Taïwan, elle a développé une cellule solaire tandem révolutionnaire combinant une couche supérieure en perovskite et une couche inférieure en silicium. Ce dispositif solaire repose sur une monocouche autoassemblée asymétrique (SAM) baptisée HTL201, conçue pour améliorer la passivation des défauts et l’extraction des charges. Cette percée est décrite dans une étude intitulée « Efficient perovskite/silicon tandem with asymmetric self-assembly molecule », récemment publiée dans la revue Nature. Il faut savoir que les SAMs ne sont pas une nouveauté étant donné qu’elles servent déjà de couche de transport dans certaines cellules solaires à base de pérovskite.
Un nouveau type de monocouche autoassemblée asymétrique
Toutefois, les monocouches autoassemblées asymétriques classiques ont l’inconvénient d’être difficiles à mettre en œuvre. Cela est notamment dû aux défis liés au contrôle précis de leur épaisseur, de leur densité de remplissage et de leur orientation. Pour résoudre ce problème, le HTL201 intègre ainsi des groupes phosphoniques et des espaces moléculaires autour d’un noyau de carbazole. Cette conception offre un certain nombre d’avantages. Elle permettrait de mieux protéger les substrats texturés en silicium et d’optimiser l’alignement des niveaux d’énergie entre les couches.
In the PV sector, perovskite-silicon tandem solar cells have become a global research hotspot. LONGi has achieved a record efficiency of 34.6% for these cells, published in Nature (July 7, 2025).
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— LONGi Solar (@longi_solar) July 9, 2025
Une conception innovante
« Simultanément, la forte interaction entre le HTL201 et le film de pérovskite réduit efficacement la recombinaison non radiative à l’interface enterrée », a expliqué un porte-parole de la marque LONGi, rapporte PV Magazine. La cellule solaire tandem pérovskite-silicium nouvellement créée adopte une architecture sophistiquée. En plus du HTL201, elle intègre notamment un contact métallique en argent, une fine couche de fluorure de lithium avec des molécules de diiodure d’éthylènediammonium à chaîne courte. De plus, il est question d’une couche de transport d’électrons en fullerène, d’une couche d’oxyde d’étain et d’un contact arrière transparent en oxyde d’indium-zinc.
Une cellule solaire photovoltaïque ultra performante
Pour évaluer les performances de la nouvelle cellule solaire, LONGi a fabriqué un prototype de 1 cm². Lors de tests en conditions réelles, celui-ci a atteint une tension en circuit ouvert de 2,001 V. Les ingénieurs ont aussi mesuré une densité de courant de 20,64 mA/cm², un facteur de remplissage de 83,79 %, mais aussi et surtout une efficacité de conversion impressionnante de 34,58 %. Selon le fabricant chinois, cette avancée ouvre la voie à une production à grande échelle de cellules tandem, grâce à des matériaux SAM mieux adaptés aux procédés industriels.
Elle rapproche d’ailleurs les cellules tandem de la limite théorique de 43 %, bien au-delà du plafond de 33,7 % des cellules à jonction unique. Plus d’infos : nature.com. Les chercheurs de LONGi n’en sont pas à leurs premiers records, ils œuvrent continuellement pour l’amélioration des produits de production solaire. Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
