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Contexte
Les cellules photovoltaïques organiques
RE25 v1 RECHERCHE ET INNOVATION

Contexte
Les cellules photovoltaïques organiques

Auteur(s) : Pierre DESTRUEL, Isabelle SEGUY

Date de publication : 10 nov. 2004 | Read in English

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1 - Contexte

2 - L’énergie solaire

3 - Les semi-conducteurs organiques

4 - Le fonctionnement des cellules photovoltaïques organiques

  • 4.1 - Absorption des photons – création d’excitons
  • 4.2 - Diffusion des excitons
  • 4.3 - Dissociation des excitons
  • 4.4 - Transport des charges jusqu’aux électrodes
  • 4.5 - Paramètres caractéristiques des cellules solaires organiques

5 - Structure et technologie des cellules solaires organiques

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INTRODUCTION

Les matériaux semi-conducteurs organiques sont porteurs d’un potentiel de développement important dans la recherche de modules photovoltaïques à coût relativement bas pour la production d’électricité domestique. Contrairement aux cellules à base de silicium, ils peuvent être fabriqués facilement sur des substrats souples, ce qui leur permettra de s’intégrer facilement dans les objets courants.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re25

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1. Contexte

Pierre DESTRUEL est professeur à l’Université Paul Sabatier de Toulouse – Laboratoire de Génie Électrique de Toulouse.

et Isabelle SEGUY est Chargée de Recherche au CNRS – Laboratoire de Génie Électrique de Toulouse.

Immédiatement après le premier choc pétrolier, en 1973, la France dépend à 75 % de l’étranger pour son approvisionnement en énergie. Un programme nucléaire important est alors engagé. Étalé sur quinze ans, il a pour double objectif d’atteindre, dès 1990, un taux d’indépendance énergétique de 50 % et la couverture par la production nucléaire des trois quarts de la production nationale d’électricité (soit le tiers des besoins du pays en énergie). En parallèle, des efforts de recherche ont été consacrés au développement des énergies renouvelables comme l’éolien, le solaire, la biomasse et la géothermie. Non polluantes et inépuisables, ces sources présentent l’énorme avantage d’offrir une énergie produite et utilisable localement. Parmi elles, le secteur photovoltaïque connaît partout dans le monde un fort développement. Une étude de l’Agence Internationale de l’Énergie (IEA) a ainsi montré que, en intégrant des panneaux photovoltaïques à 40 % de la surface des toitures et à 15 % de celle des façades, des pays comme l’Allemagne, l’Espagne ou les États-Unis pourraient produire de 30 à 60 % de leur électricité .

Pendant longtemps, le handicap des cellules solaires résidait dans le fait que la quantité d’énergie nécessaire à leur fabrication dépassait celle qui pouvait être générée pendant toute leur durée de vie (garantie de 15 ans). En partant d’un kilogramme de silice, on obtient 100 g de silicium monocristallin pour une dépense énergétique de l’ordre du MWh. De plus, la moitié de ce cristal est perdue au cours de la découpe en tranches de 300 µm d’épaisseur. Aujourd’hui, le temps de « retour sur investissement énergétique » a...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Potential for building integrated photovoltaics.  -  Figure 12, Report IEA – PVPS T7-4 (2001). http://www.oja-services.nl/iea-pvps/products/rep7 04.htm

  • (2) - MARTIN-AMOUROUX (J.M.) -   Les prix et les coûts des sources d’énergie.  -  http://sfp.in2p3.fr/Debat/debatenergie/websfp/PrixetCouts.htm

  • (3) - BECQUEREL (A.E.) -   Mémoires sur les effets électriques produits sous l’influence des rayons.  -  C. R. Acad. Sci., 9, 561-567 (1839).

  • (4) - CHAPIN (D.M.), FULLER (C.S.), PEARSON (G.L.) -   A new silicon on junction photocell for converting solar radiation into electrical power.  -  J. Appl. Phys., 25, 676-677 (1954).

  • (5) - MERRITT (V.Y.) -   Organic Photovoltaic Materials : Squarylium and Cyanine-TCNQ Dyes.  -  IBM J. Res. Develop., 22, 353-371 (1978).

  • (6) - TANG (C.W.) -   Two-layer organic photovoltaic cell.  -  ...

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