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1 - CONTEXTE

2 - L’ÉNERGIE SOLAIRE

3 - LES SEMI-CONDUCTEURS ORGANIQUES

4 - LE FONCTIONNEMENT DES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES ORGANIQUES

  • 4.1 - Absorption des photons – création d’excitons
  • 4.2 - Diffusion des excitons
  • 4.3 - Dissociation des excitons
  • 4.4 - Transport des charges jusqu’aux électrodes
  • 4.5 - Paramètres caractéristiques des cellules solaires organiques

5 - STRUCTURE ET TECHNOLOGIE DES CELLULES SOLAIRES ORGANIQUES

Article de référence | Réf : RE25 v1

Les semi-conducteurs organiques
Les cellules photovoltaïques organiques

Auteur(s) : Pierre DESTRUEL, Isabelle SEGUY

Date de publication : 10 nov. 2004

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INTRODUCTION

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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re25


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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.

Exemple

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.

Nota :

Le lecteur pourra se reporter à l’article Diodes électroluminescentes organiques OLED [IN 25] de P. Destruel et P. Jolinat.

HAUT DE PAGE

3.1.1 Donneur – Accepteur

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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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Potential for building integrated photovoltaics.  -  Figure 12, Report IEA – PVPS T7-4 (2001). http://www.oja-services.nl/iea-pvps/products/rep7 04.htm

  • (2) - MARTIN-AMOUROUX (J.M.) -   Les prix et les coûts des sources d’énergie.  -  http://sfp.in2p3.fr/Debat/debatenergie/websfp/PrixetCouts.htm

  • (3) - BECQUEREL (A.E.) -   Mémoires sur les effets électriques produits sous l’influence des rayons.  -  C. R. Acad. Sci., 9, 561-567 (1839).

  • (4) - CHAPIN (D.M.), FULLER (C.S.), PEARSON (G.L.) -   A new silicon on junction photocell for converting solar radiation into electrical power.  -  J. Appl. Phys., 25, 676-677 (1954).

  • (5) - MERRITT (V.Y.) -   Organic Photovoltaic Materials : Squarylium and Cyanine-TCNQ Dyes.  -  IBM J. Res. Develop., 22, 353-371 (1978).

  • (6) - TANG (C.W.) -   Two-layer organic photovoltaic cell.  -  ...

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