Cellules Photovoltaïques Organiques : de la molécule aux composants
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Le rayonnement solaire constitue la ressource énergétique la mieux partagée sur la terre et la plus abondante. La quantité d’énergie libérée par le soleil pendant une heure pourrait suffire à couvrir les besoins énergétiques mondiaux pendant un an. Une partie de ce rayonnement peut être exploitée pour produire directement de l’électricité : c’est l’énergie solaire photovoltaïque. Le laboratoire de Nanostructures et Semi-Conducteurs Organiques (NaSCO) développe de nouveaux composants pour l’électronique moléculaire et plus particulièrement les Cellules Photovoltaïques Organiques (CPO).

 
Cellules Photovoltaïques Organiques : de la molécule aux composants

Montage de CS-AFM : les zones bleues (fausses couleurs) représentent les larges zones de conduction électrique du film mince organique (DITPY) déposé sur un substrat conducteur (typiquement une des deux électrodes)

Ces matériaux, composés principalement de molécules organiques synthétisées en laboratoire, constituent une alternative efficace aux cellules solaires à base de silicium dont le cout énergétique et carbone à la fabrication est très important. Le groupe NaSCO, maitrise la fabrication des composants CPO, de la synthèse des molécules à la fabrication des composants et leurs caractérisations physico-chimiques. Les molécules synthétisées sont disposées entre deux électrodes sous forme de films minces (quelques nanomètres d’épaisseur, 1 nm = 10-6 millimètre) et leurs propriétés de transport de charges électriques sont étudiées au sein de dispositifs conventionnels notamment à l’aide d’un microscope à force atomique en mode détection de courant (CS-AFM). Dans ce contexte le laboratoire NaSCO a développé une  famille de molécules DITPY (dithiopyrannilidene), qui a servi à l’élaboration de cellules photovoltaïques présentant une grande efficacité.


Contact : Laboratoire Nanostructures et Semi-Conducteurs Organiques, IRAMIS/SPCSI

Denis Fichou, DR1 au CNRS,

Ludovic Tortech ( Maître de conférences, Université Pierre et Marie Curie,

UPMC

- Thèse Stéphane Berny (23/11/2010) : "Transferts de charges assistés par les dithiopyrannylidènes dans les cellules solaires et les hétérostructures magnétiques".

 

Maj : 30/08/2011 (1684)

 

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