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Concept
Cellule photovoltaïque organique
Résumé
vignette|On peut apercevoir les cellules photovoltaïques organiques
Les cellules photovoltaïques organiques sont des cellules photovoltaïques dont au moins la couche active est constituée de molécules organiques.
Leur développement constitue une tentative de réduction du coût de l'électricité photovoltaïque, sans conteste la principale barrière pour cette technologie, mais on espère aussi qu'elles seront plus fines, flexibles, faciles et moins chères à produire, tout en étant résistantes.
Les cellules photovoltaïques organiques bénéficient en effet du faible coût des semi-conducteurs organiques ainsi que de nombreuses simplifications potentielles dans le processus de fabrication.
Il en existe principalement de trois types :
Les cellules photovoltaïques organiques moléculaires ;
Les cellules photovoltaïques organiques à base de polymères ;
Les cellules photovoltaïques hybrides.
La première cellule photovoltaïque organique a fait son apparition en 1985 (publiée officiellement en 1986 dans Applied physics letters) et avait un pourcentage d'efficacité d'environ 1 %. Néanmoins, la première percée de cette technologie a eu lieu en 1992 par Sariciftci avec la préparation d'un dispositif composé d'une hétérojonction entre un polymère donneur d'électron et un fullerene accepteur d'électron. Cette technologie a vu sa popularité augmenter en 2006 lorsque Scharber ont établi un modèle empirique établissant que les cellules photovoltaïques organiques avaient le potentiel d'obtenir une efficacité énergétique de 10 %, soit deux fois plus que l'efficacité des dispositifs de l'époque.
On distingue dans les semi conducteurs organiques les polymères ou les molécules, qui se déposent par centrifugation et des matériaux constitués de petites molécules déposées par thermo-évaporation.
Utilisant comme substrat du plastique (PEN, PMMA...), ces cellules offrent la perspective d'une production en continu (roll-to-roll) qui permettrait enfin l'accès à des panneaux solaires à un prix raisonnable.
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Film photovoltaïque
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Polythiophène
thumb|Unité de répétition monomère de polythiophène non substitué. Les étoiles indiquent les groupes de terminaison de la chaîne polymère. thumb|Les polythiophènes montrent des propriétés optiques résultant de leur structure conjuguée, comme le démontre la fluorescence d'une solution de polythiophène substitué sous irradiation UV. Les polythiophènes (PT) constituent une famille de polymères (macromolécules) résultant de la réaction de polymérisation du thiophène, un hétérocycle sulfuré, qui peut devenir conducteur lorsque des électrons sont ajoutés ou enlevés des orbitales p conjuguées par dopage.
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