« Cellule photovoltaïque en polymères » : différence entre les versions
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La physique sous-jacente à l'[[effet photovoltaïque]] dans les [[Semi-conducteur organique|semiconducteurs organiques]] est plus complexe à décrire que celle des cellules à semiconducteurs minéraux. Elle fait intervenir les différentes [[Théorie de l'orbitale moléculaire|orbitales moléculaires]], certaines jouant le rôle de [[bande de valence]], d'autres de [[bande de conduction]], entre deux espèces moléculaires distinctes, l'une servant de donneur d'électrons et l'autre d'accepteur, organisées autour d'une [[hétérojonction]] comme dans le cas des semiconducteurs minéraux :
# Les molécules servant de donneurs d'électrons (par génération d'[[exciton]]s, c'est-à-dire de paires [[électron]]-[[Trou d'électron|trou]]) sont caractérisées par la présence d'[[Électron pi|électrons π]], généralement dans un polymère [[Système conjugué|conjugué]] dit «
# Ces électrons peuvent être excités par des photons visibles ou proches du spectre visible, les faisant passer de l'[[HOMO|orbitale moléculaire haute occupée]] (jouant ici un rôle analogue à celui de la [[bande de valence]] dans un [[semi-conducteur]] inorganique) à l'[[LUMO|orbitale moléculaire basse vacante]] (jouant un rôle analogue à celui de la [[bande de conduction]]) : c'est ce qu'on appelle la transition π-π* (qui correspond, en poursuivant l'analogie avec les semi-conducteurs minéraux, à l'injection des porteurs dans la bande de conduction à travers la [[bande interdite]]). L'énergie requise pour cette transition détermine la longueur d'onde maximale qui peut être convertie en énergie électrique par le polymère conjugué.
# Contrairement à ce qui se passe dans un semi-conducteur inorganique, les paires [[électron]]-[[Trou d'électron|trou]], dans un matériau organique, demeurent étroitement localisées, avec un couplage fort (et une énergie de liaison comprise entre 0,1 et {{unité|1.6|eV}}) ; la dissociation des [[exciton]]s est réalisée à l'interface avec un matériau accepteur d'électrons sous l'effet d'un [[gradient]] de potentiel chimique à l'origine de la [[force électromotrice]] du dispositif. Ces accepteurs d'électrons sont dits «
== Matériaux ==
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| titre=Hybrid solar cells based on thin-film silicon and P3HT — A first step towards nano-structured devices
| journal=Eur. Phys. J. Appl. Phys.
| année=2006 | volume=36
| url=http://www.epjap.org/index.php?option=article&access=doi&doi=10.1051/epjap:2006145
| consulté le=12/06/2009
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| url=http://link.aip.org/link/?JAPIAU/101/104512/1
| consulté le=12/06/2009
| doi=DOI:10.1063/1.2734101 }}</ref>. Plus récemment, des copolymères à faible largeur de bande interdite font leur apparition dans les cellules solaires organiques de haute performance, comme le [[PCDTBT]] / [[PCBM (molécule)|PCBM]]<ref>{{article
== Enduction ==
Les cellules photovoltaïques polymères peuvent être déposées sur des surfaces flexibles comme des [[encre]]s à l’aide de procédés peu onéreux et pourraient donc permettre de réaliser des cellules photovoltaïques bon marché. Elles n’offrent néanmoins pour l’instant que des rendements ne dépassant pas 5
== Notes et références ==
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** [[MEH-PPV]] – poly[2-méthoxy-5-(2-éthyl-hexyloxy)-1,4-phénylène-vinylène]
** [[Poly(3,4-éthylènedioxythiophène)|PEDOT]] – poly(3,4-éthylènedioxythiophène)
** [[PEDOT:PSS]] – poly(3,4-éthylènedioxythiophène)
* '''Type ''n''''' (donneurs d'électrons) :
** [[Fullerène]]
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