La passivation au carboxylate de plomb fait franchir un cap aux modules pérovskites

L’équipe de Xiao Ke et Hairen Tan, à l’université de Nankin, en collaboration avec Renshine Solar, annonce une avancée importante pour les panneaux photovoltaïques à pérovskites. Dans une étude publiée en ligne dans Nature le 12 août 2026, les chercheurs décrivent une stratégie de passivation au carboxylate de plomb qui a permis de fabriquer un module pérovskite monocouche de 0,72 m², avec 22,0 % de rendement certifié sur toute sa surface et 158,4 W de puissance électrique en régime stabilisé. 101415

L’enjeu dépasse le seul chiffre d’efficacité. Les cellules pérovskites obtiennent souvent leurs meilleurs résultats sur de petites surfaces, tandis que le passage à des modules proches du mètre carré impose de maîtriser l’uniformité du dépôt, les défauts d’interface et la fiabilité à long terme. Le résultat présenté constitue donc avant tout une étape de montée en échelle et d’intégration industrielle.

Un procédé en deux temps pour uniformiser la surface

La fabrication commence par une formulation de précurseurs reposant sur trois solvants :

• 2-méthoxyéthanol ;
• 1,3-dioxolane ;
• diméthylsulfoxyde (DMSO).

Ce mélange est associé à une cristallisation assistée sous vide afin de former le film pérovskite. Selon les informations publiées par l’université de Nankin, le procédé crée spontanément à la surface du film une couche enrichie en iodure de formamidinium (FAI), présentée comme une « couche de base protectrice ». 1

Les chercheurs appliquent ensuite des carboxylates de plomb comme agent de passivation. Parmi les composés utilisés figure notamment le dioleate de plomb, de formule Pb(OA)₂. 56

L’idée est de traiter les défauts présents à la surface du matériau et d’améliorer l’interface entre la pérovskite et les couches voisines, chargées d’extraire et de transporter les charges électriques.

22,0 % sur 0,72 m², et 24,0 % sur un module plus petit

L’étude rapporte deux résultats certifiés, obtenus sur des surfaces différentes :

• 24,0 % de rendement de conversion pour un module de 810 cm², en considérant sa surface d’ouverture. 14
• 22,0 % de rendement certifié sur toute la surface pour un module de 0,72 m², mesurant 1,2 m sur 0,6 m. 1014

Le grand module a délivré 158,4 W en régime stabilisé dans des conditions standardisées de test. 514

Cette différence de vocabulaire est importante : le chiffre de 24,0 % concerne la surface d’ouverture du plus petit module, tandis que les 22,0 % correspondent à la surface totale du module de 0,72 m². Ces valeurs ne doivent donc pas être comparées comme si elles reposaient exactement sur la même définition de surface.

Pourquoi les carboxylates de plomb sont au cœur du résultat

Dans un film pérovskite, les défauts et les interfaces chimiquement fragiles peuvent favoriser la recombinaison des charges et réduire les performances. Sur une petite cellule, recouvrir uniformément la surface est relativement simple. À l’échelle d’un panneau de près d’un mètre carré, le défi est tout autre.

Les sources disponibles présentent les carboxylates de plomb comme une famille de passivants distincte des passivants classiques à base d’ammonium. Plutôt que de former uniquement une couche superficielle, ils réagiraient avec la surface de la pérovskite pour créer des liaisons chimiques. Les auteurs et les comptes rendus associés indiquent que cette approche améliore l’alignement énergétique des interfaces, le transport des charges et l’homogénéité du traitement sur les grandes surfaces. 15

Ces éléments offrent une explication plausible de la capacité du procédé à changer d’échelle. En revanche, les extraits fournis ne donnent pas de comparaison quantitative complète avec les passivants à base d’halogénures d’ammonium. Ils ne détaillent pas non plus une série complète de mesures séparant l’humidité, la chaleur, l’éclairage continu et les cycles thermiques.

La conclusion la plus solide porte donc sur les performances effectivement démontrées et sur la qualification de fiabilité, plutôt que sur une supériorité établie dans toutes les conditions de vieillissement.

Des essais de fiabilité conformes aux normes IEC

Les modules auraient passé les séquences complètes d’essais de fiabilité IEC 61215 et de sécurité IEC 61730. Ces normes internationales sont utilisées pour évaluer la robustesse et la sécurité des modules photovoltaïques. Leur prise en compte donne une portée supplémentaire au résultat, qui ne se limite pas à une mesure ponctuelle de rendement. 19

Un compte rendu de l’étude indique également que les modules ont conservé 96 % de leur rendement initial après 2 200 heures de suivi au point de puissance maximale. 4 Il s’agit d’un indicateur encourageant de tenue dans le temps, mais les informations disponibles ne précisent pas suffisamment toutes les conditions de l’essai pour permettre une comparaison directe avec un module classique en silicium soumis exactement au même protocole.

Ce que l’on peut réellement conclure des essais en conditions réelles

Certaines présentations du travail affirment que des démonstrateurs au sol ont produit davantage d’électricité par unité de puissance installée que des modules photovoltaïques en silicium installés sur le même site. 111415

Toutefois, les éléments disponibles ici ne permettent pas de vérifier la comparaison détaillée demandée pour la période de mars à mai 2026, notamment entre une installation pérovskite de 1 MW et une installation silicium de 3,5 MW. Les chiffres mensuels de production rapportés à la puissance installée ne sont pas fournis, pas plus qu’une analyse quantitative reliant un éventuel avantage à la température ou à l’intensité lumineuse.

La formulation prudente est donc la suivante : les sources citées rapportent des résultats de production sur le terrain favorables aux modules pérovskites lorsqu’ils sont rapportés à la puissance installée, mais les données sous-jacentes ne suffisent pas à confirmer l’intégralité de la comparaison mois par mois ni son lien précis avec les conditions météorologiques.

Une étape de montée en échelle, plutôt qu’un record à comparer à tout-va

La publication de Nature doit être lue comme une avancée sur les modules de grande surface et l’intégration du procédé. Elle n’est pas directement comparable à tous les records obtenus sur de petites cellules, sur des dispositifs tandem ou avec d’autres définitions de surface.

Les sources fournies ne permettent pas non plus de vérifier la comparaison avec un précédent résultat de 17,2 % publié dans Science. Elles n’établissent pas davantage le record certifié de 28,04 % pour une cellule tandem pérovskite-organique attribué à l’Académie chinoise des sciences. Ces affirmations doivent rester non confirmées dans le cadre documentaire disponible.

À retenir

Le résultat démontré est néanmoins net : en combinant un système de solvants 2-méthoxyéthanol/1,3-dioxolane/DMSO, une cristallisation assistée sous vide et une passivation au carboxylate de plomb, l’équipe de l’université de Nankin et Renshine a obtenu un module pérovskite de 0,72 m² affichant 22,0 % de rendement certifié sur toute sa surface et 158,4 W de puissance stabilisée. Un module de 810 cm² a atteint 24,0 %, tandis que les modules auraient satisfait aux essais IEC 61215 et IEC 61730. 14514

Cette performance marque une étape notable vers des modules pérovskites de dimensions compatibles avec les usages commerciaux. Les affirmations plus larges sur la dégradation comparative, la production en centrale, l’influence de la température et de l’éclairement, les résultats antérieurs et les records tandem nécessitent toutefois la consultation de l’article complet ou de données primaires supplémentaires.