Cet article analyse, sous un angle d’ingénierie et de système, la place réelle de la technologie solaire à perovskite dans le secteur photovoltaïque. Il explique pourquoi les performances progressent rapidement en laboratoire et identifie les principaux verrous rencontrés lors d’une application en conditions réelles. Dans le contexte industriel à l’horizon 2026, les technologies photovoltaïques au silicium demeurent les solutions les plus fiables pour les projets concrets, tandis que la perovskite relève davantage d’un axe de recherche à moyen et long terme.
Sommaire
- Qu’est-ce que la perovskite (Perovskite) dans le photovoltaïque ?
- Pourquoi l’efficacité des cellules solaires à perovskite progresse-t-elle si vite ?
- Pourquoi la perovskite est-elle quasi absente des systèmes photovoltaïques réels ?
- Jusqu’en 2026, sur quoi les entreprises devraient-elles se concentrer ?
1. Qu’est-ce que la perovskite (Perovskite) dans le photovoltaïque ?
Dans l’industrie du photovoltaïque, la perovskite ne désigne pas un matériau unique, mais une famille de matériaux partageant une structure cristalline spécifique.
Le terme « Perovskite » provient du minéral naturel à structure ABX₃ (comme le CaTiO₃). Les matériaux perovskites synthétiques utilisés pour les panneaux photovoltaïques s’appuient sur cette configuration cristalline, reconnue pour sa forte capacité d’absorption de la lumière.
Depuis plus de dix ans, les matériaux à perovskite affichent en laboratoire des rendements de conversion élevés. Comparés au silicium classique, ils offrent une plus grande flexibilité dans la conception des dispositifs et les procédés de fabrication, ce qui accélère les cycles d’optimisation expérimentale.
Dans le contexte actuel du marché, la perovskite reste cependant perçue comme une technologie de recherche. Les discussions portent principalement sur les performances des matériaux et les résultats de tests en laboratoire, plutôt que sur des solutions déjà validées pour un fonctionnement durable au sein de systèmes utilisant des panneaux solaires photovoltaïques en conditions réelles.
2. Pourquoi l’efficacité des cellules solaires à perovskite progresse-t-elle si vite ?
La progression rapide de l’efficacité des cellules à perovskite s’explique surtout par leur forte capacité d’absorption lumineuse et par des pertes énergétiques réduites en laboratoire. Ces avantages restent toutefois fortement dépendants de conditions d’essai idéales.
En 2009, les premières cellules à perovskite affichaient un rendement d’environ 3,8 %. Au cours de la décennie suivante, l’optimisation continue des matériaux et des architectures de cellules a permis de dépasser rapidement 25 % d’efficacité en laboratoire.
Plus récemment, les recherches sur les structures tandem perovskite-silicium ont atteint, dans des conditions contrôlées, des niveaux proches de 30 %. Une telle vitesse de progression est rare dans l’histoire du photovoltaïque, ce qui explique pourquoi la perovskite est souvent considérée comme une technologie à fort potentiel.
Les schémas actuels distinguent deux grandes voies technologiques :
- les cellules à film mince entièrement à base de perovskite, principalement utilisées pour la recherche en laboratoire ;
- les structures tandem perovskite-silicium, plus proches des orientations industrielles actuelles.
En environnement de laboratoire, les cellules à perovskite atteignent plus facilement des rendements élevés pour plusieurs raisons techniques :
- Forte absorption lumineuse : la perovskite capte une grande partie du rayonnement solaire même avec des couches très fines, ce qui favorise des gains rapides d’efficacité.
- Grande flexibilité de conception : les paramètres de cellule et les combinaisons de matériaux peuvent être ajustés rapidement en phase de recherche.
- Compatibilité avec les structures tandem au silicium : l’association avec des cellules en silicium permet, en laboratoire, de dépasser les limites théoriques d’un matériau unique.
Il convient toutefois de souligner que ces avantages sont essentiellement observés dans des environnements de test contrôlés. Ils ne reflètent pas la complexité des conditions de fonctionnement à long terme rencontrées par des systèmes réels intégrant un panneau photovoltaïque ou des panneaux solaires installés sur le terrain.
3. Pourquoi la perovskite est-elle presque absente des systèmes photovoltaïques réels ?
Malgré des performances d’efficacité très prometteuses en laboratoire, l’application de la perovskite dans des systèmes photovoltaïques réels se heurte encore à plusieurs contraintes concrètes.
À ce stade, la technologie à perovskite peine à entrer dans une phase de déploiement à grande échelle, principalement en raison de limites observées au niveau du système :
- Stabilité à long terme non validée à l’échelle industrielle : les systèmes photovoltaïques sont généralement conçus pour fonctionner de manière fiable pendant 20 à 25 ans. Or, la perovskite présente encore des risques de dégradation marqués sous l’effet de températures élevées, de l’humidité, des rayonnements UV et des cycles jour-nuit. Les données disponibles proviennent majoritairement de tests de courte durée ou réalisés dans des conditions contrôlées, insuffisantes pour répondre à ces exigences temporelles.
- Uniformité des dispositifs et reproductibilité industrielle à démontrer : si des rendements élevés peuvent être atteints en laboratoire, la capacité à reproduire ces performances de manière stable sur des modules de grande surface et en production de masse reste incertaine. Cela a un impact direct sur le contrôle qualité et l’évaluation des risques d’exploitation des panneaux photovoltaïques.
- Cadres de certification, d’assurance et de financement encore incomplets : le marché repose aujourd’hui sur des normes et des modèles d’évaluation des risques bien établis pour les technologies au silicium. La perovskite ne dispose pas encore d’un système de validation à long terme largement reconnu, ce qui limite l’accès aux financements et aux assurances.
- Fiabilité globale et performances sur le cycle de vie encore incertaines : dans les projets commerciaux, l’évaluation ne se limite pas à l’efficacité initiale d’un panneau photovoltaïque, mais inclut aussi les courbes de dégradation sur plus de vingt ans, les coûts de maintenance et la stabilité de la production. Tant que ces indicateurs ne sont pas pleinement validés, la perovskite reste plus adaptée à des projets de recherche ou de démonstration.
4. D’ici 2026, sur quoi les entreprises devraient-elles se concentrer ?
Dans les projets concrets, les technologies photovoltaïques matures à base de silicium demeurent aujourd’hui l’option la plus réaliste, tandis que la perovskite s’inscrit davantage comme un axe de recherche à moyen et long terme.
Du point de vue d’un projet, la viabilité d’une technologie photovoltaïque dépend de sa capacité à fournir, sur le long terme, une production stable, prévisible et finançable. À l’heure actuelle, la perovskite se situe encore principalement au stade de la recherche et des démonstrateurs, sans validation d’ingénierie suffisante pour un déploiement commercial standard.
Pour les entreprises, l’approche la plus prudente consiste à privilégier des solutions reposant sur des chaînes d’approvisionnement éprouvées et une expérience opérationnelle solide, typiques des systèmes utilisant des panneaux solaires photovoltaïques, tout en maintenant une veille continue sur les avancées liées à la perovskite.
À ce jour, aucun cadre politique ou de soutien public clairement structuré ne permet une diffusion à grande échelle des modules à perovskite. En l’absence de données de fonctionnement sur le long terme, d’un consensus sur les trajectoires de dégradation et de méthodes matures d’évaluation des risques, les coûts ou le LCOE ne peuvent pas encore reposer sur des hypothèses d’ingénierie stables et reproductibles.
À l’horizon 2026, rien n’indique que la perovskite soit en mesure de remplacer à court terme les technologies photovoltaïques au silicium. Une analyse réaliste montre que, pour les systèmes photovoltaïques commerciaux, le choix technologique restera avant tout guidé par la fiabilité à long terme et la maîtrise des risques.
Maysun Solar est un fabricant de panneaux photovoltaïques et fournisseur de solutions axé sur le marché européen. Son offre repose principalement sur des technologies au silicium ayant déjà fait l’objet de validations d’ingénierie, notamment TOPCon, IBC et HJT, afin d’aider les projets à mieux maîtriser les risques opérationnels et à répondre aux exigences techniques et réglementaires.
Références
National Renewable Energy Laboratory. (2025). Best Research-Cell Efficiency Chart.
U.S. Department of Energy.https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. (2024). Photovoltaics Report.
https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html
Helmholtz-Zentrum Berlin. (2023). Perovskite–silicon tandem solar cell research.
https://www.helmholtz-berlin.de
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