Elaboration et caractérisation d'électrodes tri-couches sans indium appliquées aux dispositifs photovoltaïques organiques

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

oxydes, ionisation, cellules photovoltaïques, optoélectronique

Mots-clés

Optoélectronique - Thèses et écrits académiques,

Photopiles - Thèses et écrits académiques,

Bombardement ionique - Thèses et écrits académiques,

électrodes - Thèses et écrits académiques,

Oxydes métalliques - Thèses et écrits académiques

Ce travail décrit l'élaboration et l'optimisation de nouvelles électrodes transparentes et conductrices exemptes d'indium pour application dans des dispositifs optoélectroniques et en particulier des cellules photovoltaïques organiques. Dans ce contexte, une nouvelle architecture d'électrode tri-couche (Oxyde/Métal/Oxyde) déposée par pulvérisation par faisceau d'ions (IBS) a été développée. L'utilisation de cette technologie, permettant des dépôts à température ambiante, rendent ces électrodes compatibles avec des substrats flexibles. De plus, l'absence de l'indium, élément rare et cher, ainsi que la réalisation d'une structure tri-couche diminuant la quantité de matériau utilisée, permettent une diminution considérable du coût de l'électrode. Dans ce travail, différents oxydes métalliques (ZnO, MoO₃ et V₂O₅) et métaux (Ag et Cu) ont été étudiés. Les épaisseurs des différentes couches du système Oxyde/Métal/Oxyde ont tout d'abord été optimisées afin de déterminer le compromis optimal transmission optique/conductivité électrique des électrodes et d'expliquer le rôle de chaque couche. Ces électrodes optimisées ont ensuite été utilisées avec succès dans des cellules photovoltaïques organiques. Finalement, en déposant une de nos meilleures électrodes optimisées sur un substrat flexible, une cellule photovoltaïque organique flexible sans indium a été fabriquée.