Les cellules solaires organiques ouvrent de nouveaux champs d'applications

Les cellules solaires composées de semi-conducteurs organiques ont des performances inférieures aux cellules à base de silicium cristallin, les plus répandues à l'heure actuelle. Cependant, elles possèdent d’autres avantages et ouvrent des perspectives d’application nouvelles. Explications.

Les cellules solaires commercialisées sont composées de matériaux inorganiques, comme le silicium. Elles permettent de transformer une partie du rayonnement solaire afin de produire de l’électricité. Depuis quelques années, la recherche tente de produire des cellules solaires composées de semi-conducteurs organiques.Bien que leurs performances soient encore très inférieures à celles des cellules à base de silicium cristallin (environ 5 % de rendement contre 15 % pour les cellules en silicium), elles offrent de multiples avantages. Tout d’abord, au niveau des conditions de fabrication et du coût financier. Contrairement au silicium cristallin dont la production nécessite de très hautes températures, leur fabrication implique un faible coût énergétique et un faible impact environnemental, arguments non négligeables quand on parle d’énergie renouvelable.

Des applications pour les emballages, les vêtements, l’électronique…

Ensuite, le véritable potentiel des cellules solaires organiques se situe dans leur mise en forme, à l’aide de procédés en solution. Ce procédé permet tout d’abord de couvrir de grandes surfaces, mais aussi des substrats flexibles, comme les textiles par exemple. Ces propriétés ouvrent un nouveau champ d’applications pour le solaire.En effet, les cellules solaires organiques ne sont pas destinées à concurrencer le silicium, mais à être utilisées pour des applications particulières : emballages, vêtements, écrans flexibles, recharge de téléphones cellulaires ou d’ordinateurs portables.

Des rendements de plus en plus performants

Par la suite, les cellules organiques pourraient contribuer de manière significative à la conversion photovoltaïque de l’énergie solaire, à condition d’investir massivement dans la recherche de matériaux nouveaux plus performants et plus stables.Les recherches avancent vite sur ce type de matériaux. En 2005, une équipe de chercheurs présentait les premiers prototypes qui offraient un rendement de l’ordre de 0,20 %. Récemment, dans le cadre d’une collaboration de cette même équipe avec le CNRS et l’université de Strasbourg, les résultats obtenus se sont beaucoup améliorés. Avec un rendement atteignant 1,70 %, les résultats sont probants, parmi les plus élevés obtenus jusqu’à présent sur ce type de cellule.Seul problème, la synthèse des polymères, chargés d’absorber la lumière, s’avère compliquée. La purification, le contrôle de la structure et des masses moléculaires des polymères sont également des problématiques de recherche actuelles, et doivent faire l’objet d’améliorations.