Les cellules photovoltaïques organiques

Entre l’étape initiale où la lumière pénètre dans un convertisseur photovoltaïque organique et l’étape finale où des électrons sont collectés sur les électrodes, plusieurs processus physiques agissent successivement qui déterminent l’efficacité de la photoconversion. La faiblesse des rendements actuels se comprend par la description de ces mécanismes.

4.1 Absorption des photons – création d’excitons

L’absorption de photons dans un solide se traduit par l’apport d’énergie aux électrons du niveau HOMO. La transition vers le niveau LUMO entraîne l’apparition d’un trou qui reste lié à l’électron par interaction électrostatique mutuelle. Le couple électron-trou, électriquement neutre, est alors appelée exciton. Lorsque les deux charges sont localisées sur la même molécule ou sur la même unité monomérique, il est appelé exciton de Frenkel ; au contraire si la distance entre l’électron et le trou correspond à plusieurs unités monomériques, c’est un exciton de type Wannier. Dans les matériaux inorganiques, la valeur de l’énergie...