Energie solaire



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EN SAVOIR PLUS - Les couches minces organiques
Dans une cellule photovoltaïque organique, les photons sont absorbés par des molécules composées principalement d'atomes de carbone et d'hydrogène de petites tailles (au maximum une cinquantaine d'atomes) ou très longues avec une répétition de motifs – on parle alors de polymères semi-conducteurs organiques –. Apparues au début des années 90, ces cellules avaient un rendement record de 12% en juin 2013 . Pour améliorer leur efficacité, des molécules absorbant une plus grande partie du spectre solaire (photons rouges et infrarouges notamment) sont recherchés, mais aussi des matériaux ''accepteurs d'électrons'' compatibles. Les cellules organiques sont en effet composées d'un couple de matériaux imbriqués : un ''donneur'' et un ''accepteur'' d'électrons, ce dernier étant indispensable à la dissociation de la paire électron-trou. L'architecture interne de la cellule est essentielle : elle doit multiplier, à l'échelle du nanomètre, les zones d'interfaces entre les deux matériaux. L'accepteur d'électrons utilisé classiquement est un dérivé du fullerène pouvant prendre différentes formes géométriques, comme celle d'un ballon de football (C60) ou d'un ballon de rugby (C70). Son remplacement par des polymères ou des nanoparticules inorganiques est testé en laboratoire. Le passage à une production industrielle nécessite de développer des électrodes et des matériaux d'encapsulation transparents à bas coûts, compatibles avec des processus de fabrication à des températures inférieures à 150°C. L'encapsulation des modules est essentielle pour protéger durablement les molécules organiques contre l'eau et l'oxygène qui peuvent les dégrader. La durée de ces cellules est actuellement estimée à une dizaine d'années.



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