Vers des cellules solaires organiques peu coûteuses ?
Des physiciens de l’Université Rutgers dans le New Jersey ont trouvé de nouvelles propriétés dans un matériau semi-conducteur organique qui pourrait conduire à remplacer à terme les cellules photovoltaïques en silicium et arséniure de gallium par des cellules solaires en plastique efficaces et peu coûteuses.
“Les semi-conducteurs organiques sont prometteurs à la fois pour les cellules solaires et d’autres usages, comme les écrans de télévision, parce qu’ils peuvent être fabriqués dans de large feuilles de plastique“, a déclaré Vitaly Podzorov, professeur de physique assistant. “Nous nous attendons à ce que notre découverte stimule les développements en cours et à venir“, a t-il poursuivi.
Ainsi, M. Podzorov et ses collègues ont compris que les “excitons (une quasi-particule)” pouvaient voyager mille fois plus loin dans un cristal semi-conducteur organique pure appelé rubrène. Par ailleurs, ce dernier est un semiconducteur organique connu de l’industrie et qui permet déjà de réaliser des diodes électroluminescentes organiques ainsi que des dispositifs d’affichage lumineux.
Si les “excitons” sont diffusés sur quelques dizaines de nanomètres seulement, seuls ceux qui sont proches de la frontière génèrent de l’électricité. Ce constat explique le faible rendement de conversion électrique des cellules solaires organiques. Cependant, face aux cristaux de rubrène, les “excitons” sont capables de se déplacer plus loin, générant ainsi plus de conductivité pour un rendement de conversion électrique plus élevé.
Comme les “excitons” ne sont pas chargés, il reste difficile de les mesurer en utilisant les méthodes dîtes traditionnelles. Les chercheurs ont donc développé une technique basée sur la polarisation optique appelée spectroscopie. Ce procédé permet de dissocier les “excitons” de la surface du “rubrène”. Les chercheurs supposent également que cette technique peut être applicable à d’autres matériaux semi-conducteurs organiques.
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