Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

1.1. LES CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES ET LES SEMI-CONDUCTEURSORGANIQUES1.1.2.2 Des matériaux adaptésLe tableau 1.2 donne un aperçu de quelques composés utilisés comme semi-conducteursorganiques. Ces matériaux possèdent des dispositions pour la conduction, que ce soit lesexcitons ou les charges. La longueur de diffusion des excitons et la mobilité des chargespour des semi-conducteurs organiques sont représentées dans le tableau 1.3. La longueur dediffusion des excitons varie d’un composé à l’autre, mais typiquement elle est inférieure à 100nm. Par ailleurs, nous remarquons que pour le dérivé du pérylène la mobilité des électronsest supérieure à celle des trous. En fait, le déplacement des trous correspond au déplacementdes électrons de valence qui conservent un degré de liaison avec les atomes et sont donc moins“mobiles” que les électrons libres.La pureté des matériaux est un paramètre crucial qui influence la diffusion des excitons oula mobilité des charges. Par exemple, le fullerène possède une longueur de diffusion proche de14 nm [16]. Cependant, une fois purifiée par sublimation, la longueur de diffusion des excitonspeut augmenter jusqu’à 40 nm [17]. Nous pouvons faire la même remarque pour la mobilitédes charges dans le pentacène. Sans purification, celle-ci est mesurée à µ = 35 cm 2 .V −1 .s −1 .Après purification, par sublimation la mobilité augmente jusqu’à µ = 58 cm 2 .V −1 .s −1 [18].L’efficacité d’une cellule solaire peut être évaluée par le rendement de conversion enpuissance. Ce rendement correspond au rapport de la puissance électrique délivrée par lacellule sur la puissance lumineuse incidente. Cela nous permettra non seulement de comparerentre elles les cellules à base de semi-conducteurs organiques, mais aussi de mettre en évidencel’efficacité des dispositifs inorganiques.1.1.2.3 Avantages et inconvénientsL’utilisation des matériaux organiques peut être vue comme une autre voie de développementet de promotion des cellules photovoltaïques. Dans le rapport remis à l’officeparlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques, on peut lire [13] : “Lesmatériaux organiques photovoltaïques représentent un objectif de percée technologique à dixans avec une diminution des coûts telle que l’on parvienne à un niveau de 1 euro / Watt crêteen 2010”. L’organique, moins onéreux, apparaît en effet comme une voie d’avenir complémentaire,séduisante sous plusieurs aspects. Premièrement, les matériaux organiques garantissent10