Recherche sur le photovoltaïque pérovskite : les derniers résultats et les incertitudes persistantes

Les cellules solaires en pérovskite ont connu quelques semaines agitées. En dix jours, des groupes de recherche et des entreprises ont annoncé une série de records d'efficacité, de nouveaux designs tandem et un test satellitaire en orbite. Le ton de la couverture médiatique est célébratif. La science, elle, est plus nuancée.

Nouveautés

Le document le plus récent du dossier n'est pas un article de revue, mais une mission de test. Le NTU Singapore a lancé le satellite CRIMSON-1 le 2 octobre pour tester en orbite les cellules solaires pérovskite de nouvelle génération et l'informatique par IA, selon EurekAlert!. La même semaine, pv magazine Global a rapporté qu'une startup italienne avait dévoilé un prototype de système photovoltaïque bicouche pour les applications à l'espace contraint, et que Trina Solar et Microquanta testent des modules pérovskite et tandem sur un site de l'UNSW.

Côté efficacité, les chiffres sont réels mais nécessitent une lecture attentive. Une cellule tandem pérovskite-silicium fabriquée sur du silicium texturé a atteint 30,77 %, a rapporté pv magazine Global le 28 septembre. Une cellule à trois couches a atteint 30,1 % après l'utilisation de films de pérovskite plus lisses, selon Tech Xplore, tandis qu'un autre groupe a rapporté pour la première fois une efficacité de 30 % fin septembre. Une cellule solaire chinoise a atteint 27,39 % avec un nouveau design moléculaire, a rapporté The Cool Down le 1er octobre.

L'estimation de croissance solaire d'Ember pour 2025 est le double de celle des statistiques internationales : 12,0 GW en 2025, contre 6,2 GW de l'Agence internationale de l'énergie (AIE) et 4,6 GW de l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA).

Ce sont des résultats sur cellules unitaires ou petits modules, pas des modules commerciaux. L'écart entre un record d'efficacité en laboratoire et un produit sur un toit est là que la plupart des couvertures médiatiques sur les pérovskites se taisent.

L'avertissement de la revue

Le document le plus utile récemment est une revue de référence avertissant que l'IA seule ne corrigera pas les cellules solaires en pérovskite. Elle a été couverte par bioengineer.org le 1er octobre et résumée par plusieurs médias. L'argument est simple : l'apprentissage automatique peut guider la découverte de matériaux et l'optimisation des procédés, mais il ne peut pas remplacer la résolution des problèmes physiques qui limitent la stabilité et la durée de vie des pérovskites. Cet avertissement compte, car une grande partie de l'enthousiasme récent a été portée par des méthodes lourdes en données. Un résultat distinct, rapporté par bioengineer.org le 30 septembre, décrivait une recette guidée par IA pour des matériaux pérovskite à haute entropie. La même semaine, pv magazine Global a rapporté un traitement au bleu de Prusse qui a amélioré les performances des cellules solaires pérovskite des petites cellules aux modules plus grands, et une équipe américaine a affirmé un record de stabilité pour une cellule solaire en pérovskite d'étain 2D/3D à 16,19 % d'efficacité. Ce sont des résultats de procédé et de matériaux, pas des résultats d'IA.

La question de la stabilité n'est pas académique. Les cellules pérovskite se dégradent sous la chaleur, l'humidité et la lumière. Un résultat tandem de 30,77 % est impressionnant, mais si le module perd une part significative de sa production au cours des deux premières années, l'économie change. Le point de la revue est que l'IA peut accélérer la recherche de meilleurs matériaux, mais cette recherche doit toujours se terminer par une cellule qui survit à un été sur un toit.

Espace et eau, les nouveaux bancs d'essai

Deux des expériences les plus récentes poussent les cellules pérovskite dans des environnements où le silicium conventionnel est inconfortable. CRIMSON-1 teste les cellules pérovskite en orbite, où le spectre solaire est différent et le cyclage thermique sévère. Dans la mer de Chine méridionale, des scientifiques ont démontré la production d'énergie solaire à 10 mètres sous l'eau, euronews et Gadget Review ont rapporté fin septembre, avec des cellules pérovskite fonctionnant à cette profondeur. Physics World a couvert la pérovskite ajustée par polymères pour les cellules solaires sous-marines le 29 septembre.

Ce sont des démonstrations préliminaires, et aucune couverture du dossier ne revendique une maturité commerciale. Elles sont utiles car elles stressent le matériau de manière qu'un banc de laboratoire ne le ferait pas. Si une cellule pérovskite peut survivre au lancement d'un satellite ou à un mois sous l'eau, cela indique aux chercheurs quelque chose sur l'encapsulation et la robustesse mécanique qu'un test standard de chaleur humide peut manquer.

L'angle spatial se connecte également à une tendance plus large. Google a lancé son premier satellite de datacenter le 2 octobre, a rapporté The Register, et recherche si l'informatique orbitale peut être mise à l'échelle. Le CRIMSON-1 du NTU est une expérience beaucoup plus petite, mais il s'inscrit dans la même conversation : déplacer la production d'énergie et le calcul hors du sol nécessite du matériel solaire qui fonctionne dans l'espace, pas seulement dans un champ en Espagne.

Que disent les données de terrain

Sur le terrain, la nouvelle concerne les tests de terrain plutôt que les records. L'UNSW a reçu 18 M AUD pour un test de terrain de pérovskite impliquant des modules commerciaux, avec un objectif 2031, selon IndexBox le 1er octobre. Trina Solar et Microquanta testent des modules pérovskite et tandem sur ce site, a rapporté pv magazine Global. L'objectif de ces tests n'est pas de battre un record. C'est de découvrir comment les modules se comportent sur des années, sous un temps réel, avec une maintenance réelle.

C'est là que l'histoire de la pérovskite sera décidée. Une cellule tandem à 30,77 % est un résultat scientifique. Un module qui maintient 90 % de sa production nominale après cinq années sur le terrain est un produit. Le dossier ne contient pas encore ce second résultat pour la pérovskite, d'aucun groupe ou entreprise.

L'argent et le marché

La politique avance en parallèle. Le Département de l'Énergie des États-Unis a annoncé jusqu'à 400 000 000 de dollars pour la recherche fondamentale le 2 octobre, a rapporté HPCwire, et le American-Made Challenges Perovskite Startup Prize reste ouvert, selon le Département de l'Énergie. En Europe, une analyse de T&E publiée le 30 septembre a soutenu que l'UE aura assez de cellules de batterie pour répondre à la demande d'ici 2030, un rappel que la mise à l'échelle des technologies propres est un problème de chaîne d'approvisionnement autant qu'un problème de matériaux.

Le déploiement solaire est déjà massif. Ember estime que les exportations chinoises de panneaux solaires vers l'Afrique ont bondi à 23 GW au cours des 12 mois jusqu'à juin 2026, une hausse de 53 % par rapport aux 12 mois précédents, a rapporté CleanTechnica le 2 octobre. L'estimation de croissance solaire d'Ember pour l'Afrique en 2025 est de 12,0 GW, le double des 6,2 GW de l'AIE et bien au-dessus des 4,6 GW de l'IRENA. C'est un signal de marché : le monde installe beaucoup de silicium. La pérovskite devra rivaliser sur le coût et la durée de vie, pas seulement sur un chiffre d'efficacité en titre.

Pour l'instant, le résumé honnête est celui-ci. La recherche sur les pérovskites avance rapidement, avec de nouveaux records, de nouveaux environnements de test et de nouveaux financements. Les questions non résolues sont la stabilité, la mise à l'échelle et les performances sur le terrain. Les derniers résultats méritent d'être rapportés. Ils ne sont pas encore une raison de s'attendre à un toit en pérovskite l'an prochain.