Etude des différents paramètres influençant le rendement et la stabilité d’une céllule solaire organique

Abstract

La recherche sur les cellules solaires organiques présente un engouement important, car elles présentent des propriétés très intéressantes notamment dans leur flexibilité et la possibilité d’être réalisées avec de grandes surfaces. Cependant leur stabilité et leur rendement doivent être considérablement améliorés par rapport à leur état actuel. Un rendement nominal voisin de 11 % sera l’objectif à atteindre pour les années qui viennent. Les performances des cellules solaires organiques dépendent de nombreux paramètres, tels que l’absorption, le transport de charge, la longueur de diffusion excitonique, les états d’interfaces, etc… Le choix convenable des matériaux photo-actifs et des électrodes métalliques est nécessaire pour obtenir un bon rendement de conversion. Ce dernier peut être amélioré en utilisant des polymères conjugués ayant un coefficient d’absorption élevé, une bonne conductivité électrique et une structuration adéquate de la couche photo-active, ainsi que l’utilisation du concept de réseau interpénétré dans la formation de la cellule. La stabilité et la durée de vie des cellules solaires organiques à base de polymères conjugués sont aussi des paramètres à considérer pour qualifier ces cellules. La pénétration de l’oxygène et de l’eau dans la couche active cause la dégradation de cette dernière, la formation des zones isolantes et la diffusion des atomes de la cathode sont des paramètres qui peuvent réduire la durée de vie et l’efficacité des cellules solaires organiques. Il est donc nécessaire aussi de penser à réduire ces effets néfastes pour améliorer simultanément le rendement de la conversion photovoltaïque et la stabilité des cellules.