Contribution à l'optimisation des techniques de dépôts sous vide de cellules solaires organiques

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

énergies renouvelables, optimisation, matériaux organiques, cellules photovoltaïques, dépt sous vide

Mots-clés

Silicium -- Substrats - Dépôt par laser pulsé - Thèses et écrits académiques,

Photopiles - Thèses et écrits académiques

Les cellules organiques sont légères et particulièrement résistantes aux chocs (couche active et substrat en plastique). Elles conviendraient à des environnements difficiles tel que l'environnement militaire. De plus, la conformabilité de ces cellules permettrait de les intégrer à des téléphones portables et à d'autres appareils portables nécessitant de fortes autonomies. Les travaux de cette thèse ont consistés à étudier différentes structures de cellules, à améliorer la reproductibilité, à réaliser des cellules avec des matériaux purifiés et à réaliser des cellules sur des substrats souples notamment. La réalisation de cellules sur de tels substrats a permis de montrer que le passage d'un substrat rigide à un substrat souple ne modifie que faiblement les performances. Les cellules réalisées et caractérisées ont été principalement des cellules à base de CuPc et de C60. Les techniques de dépôt utilisées ont été la technique de dépôt par centrifugation et la technique de dépôt par évaporation thermique sous vide. En outre, des mesures de rendements quantiques externes (IPCE en anglais) ont permis de mettre en évidence que ceux-ci dépendent de la puissance lumineuse incidente. D'autres mesures d'IPCE ont permis d'estimer la durée de phosphorescence du C60 et de déterminer la mobilité des charges dans la CuPc. Le simulateur solaire a fait l'objet d'une étude de radiométrie qui avait pour but de pouvoir comparer les rendements des cellules avec ceux d'autres laboratoires. Une des méthodes mise en place permet d'approcher au maximum la norme d'éclairement AM1.5G avec le simulateur.