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L’augmentation du rendement de conversion des cellules photovoltaïques est importante pour deux raisons. Sur le long terme, elle constitue le meilleur moyen de réduire les coûts de l’électricité solaire. Sur le court terme, elle est idéale pour favoriser l’adoption du photovoltaïque pour des applications où l’espace à disposition est limité, par exemple, les toitures, les façades, les véhicules, voire les drones.
Toutefois, le rendement des cellules photovoltaïques est fondamentalement limité par leurs matériaux constitutifs. Les technologies les plus répandues à ce jour font appel au silicium. Malgré son succès, le silicium a une limite de rendement théorique d’environ 29 %. Les niveaux atteints par les meilleures cellules de laboratoire aujourd’hui sont légèrement en deçà de 27 %, ce qui laisse très peu de marge de progression pour l’avenir.
Dans la course à l’innovation pour s’affranchir de cette limitation du silicium, les scientifiques ont ajouté une ou plusieurs cellules complémentaires au silicium pour former des cellules « tandem ». La lumière visible du soleil, dont l’énergie est plus haute, est absorbée par la cellule supérieure, tandis que la lumière infrarouge, à énergie plus basse, est absorbée par la cellule silicium placée à l’arrière de la cellule tandem. Les pérovskites à halogénure ont été identifiés comme un complément idéal au silicium car, ensemble, ils peuvent convertir plus efficacement la lumière en électricité, sans augmenter exagérément les coûts de fabrication.