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ALD pour les cellules photovoltaïquesArticle de référence | Réf : RE250 v1
Auteur(s) : Thierry PAUPORTÉ
Date de publication : 10 mai 2016
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La pérovskite hybride absorbe la lumière solaire et génère les excitons et les charges libres. Celles-ci doivent être collectées et transportées pour produire le photocourant. Cette collecte et le transfert des charges se font par des matériaux dont les propriétés optiques et électroniques doivent être parfaitement adaptées et complémentaires à celles de la pérovskite hybride.
5.1 Électrodes conductrices transparentes
Ces électrodes doivent être transparentes et bien conduire l'électricité. Généralement, les cellules sont réalisées sur des substrats en verre recouverts d'une couche d'oxyde transparent et conducteur. La couche d'oxyde doit présenter une transmittance supérieure à 80 % et une conductivité supérieure à 103 S/cm pour assurer une bonne conductivité électronique et limiter la chute ohmique. Cet oxyde est soit du SnO2 dopé au fluor ou FTO, soit de l'oxyde d'indium-étain ou ITO. L'ITO est un mélange d'oxyde d'indium(III) (In2O3) et d'oxyde d'étain (IV) (SnO2), dans la proportion massique typique de 90 % du premier et 10 % du second. Ce composé est incolore et transparent en couches minces. La caractéristique principale de l'ITO est sa combinaison de conductivité électrique et de transparence optique. Cependant, un compromis doit être atteint lors du dépôt de films, l'augmentation de la concentration de porteurs de charges ou d'épaisseur induisant une hausse de conductivité du matériau, mais une diminution de sa transparence. Les couches minces d'ITO et de FTO sont le plus souvent déposées sur des surfaces par évaporation par faisceau d'électrons, dépôt physique en phase vapeur ou par d'autres techniques de dépôt par vaporisation comme la pyrolyse spray. Les couches d'ITO sont plus lisses que celles de FTO et donc favorisent le dépôt de couches parfaitement couvrantes. Cependant, elles sont moins stables lors des traitements thermiques, comme celui qu'il est nécessaire de réaliser pour la cristallisation de TiO2 .
Dans le cas des cellules flexibles, les substrats flexibles sont en plastique transparent recouvert par une couche conductrice. On utilise généralement le téréphtalate de polyéthylène (PET) ou le naphtalate de polyéthylène (PEN) recouverts par une couche d'ITO.
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