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Les matériaux semi-conducteurs organiques sont porteurs d’un potentiel de développement important dans la recherche de modules photovoltaïques à coût relativement bas pour la production d’électricité domestique. Contrairement aux cellules à base de silicium, ils peuvent être fabriqués facilement sur des substrats souples, ce qui leur permettra de s’intégrer facilement dans les objets courants.
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Le fonctionnement des cellules photovoltaïques organiques
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3. Les semi-conducteurs organiques
3.1 La nomenclature
À cause de la nature des liaisons chimiques mises en jeu dans les matériaux organiques, la plupart d’entre eux présentent des propriétés isolantes.
Le gap optique du polyéthylène par exemple est de 7 à 8 eV et sa conductivité atteint la valeur de 10–15 Ω–1 · cm–1.
Les valeurs de leur résistivité, de leur permittivité ou de leur rigidité diélectrique déterminent le choix de leur utilisation pour l’isolation, le stockage d’énergie (condensateurs) ou la protection contre les hautes tensions. Depuis l’apparition des matériaux organiques semi-conducteurs, de nouveaux domaines d’application se sont développés comme ceux des Diodes ÉlectroLuminescentes Organiques (OLED) et des Transistors à Effet de champ (FET). Si, au début des années 1980, la nomenclature des semi-conducteurs inorganiques a été largement (et parfois abusivement) utilisée pour décrire leurs propriétés, il s’est depuis développé une terminologie qui rend mieux compte des particularités des matériaux organiques.
Le lecteur pourra se reporter à l’article Diodes électroluminescentes organiques OLED [IN 25] de P. Destruel et P. Jolinat.
Dans un semi-conducteur inorganique de la colonne IV (du silicium, par exemple), on introduit une impureté de la V colonne (qui possède 5 électrons périphériques, du phosphore par exemple), le cinquième électron se retrouve avec une énergie de liaison très faible (5 à 25 meV). Il est localisé sur l’atome pentavalent uniquement aux très...
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Les semi-conducteurs organiques
BIBLIOGRAPHIE
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(3) - BECQUEREL (A.E.) - Mémoires sur les effets électriques produits sous l’influence des rayons. - C. R. Acad. Sci., 9, 561-567 (1839).
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(6) - TANG (C.W.) - Two-layer organic photovoltaic cell. - ...
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