Photovoltaïque organique - Fabrication par voie aqueuse

Alors que le photovoltaïque s’est désormais imposé comme l’énergie renouvelable de référence et accessible au grand public, le marché reste dominé par les technologies à base de silicium. Pourtant, ce marché pourrait bientôt être bouleversé par de nouvelles technologies capables de rivaliser avec les panneaux solaires inorganiques. Parmi elles, le photovoltaïque organique, basé sur des polymères et petites molécules semi-conductrices, offre des performances et un retour sur investissement énergétique compétitifs à l’échelle académique. Cependant, un transfert à l’échelle industriel présente une grande inertie de plusieurs années, et plusieurs leviers technologiques ralentissent le développement du photovoltaïque organique. Parmi ces limitations, la fabrication des cellules solaires est un point central qui nécessite une discussion plus approfondie. Les contraintes écologiques, sanitaires et économiques imposent des régulations sur les techniques disponibles pour assurer une production à échelle industrielle.

Cet article détaille une approche alternative aux coutumes usuelles pour la fabrication de cellules solaires organiques, utilisant l’eau comme solution. À première vue, la formation de couches semi-conductrices par voie aqueuse peut sembler utopique. Cette stratégie, qui consiste à l’élaboration de nano-particules de semi-conducteurs organiques en milieu aqueux, a permis d’atteindre des rendements énergétiques remarquables. Pour en faire une stratégie crédible en vue d’applications industrielles, il est crucial d’accélérer son développement et de créer une dynamique entre les communautés académiques et industrielles. Pour cela, nous proposons dans cet article de décrire en détail les bases de la fabrication par voie aqueuse, de la synthèse des nanoparticules à leur déposition et au traitement pour l’obtention de couches actives performantes. Nous aborderons par la suite des voies possibles à l’amélioration de ce procédé dans un contexte de recherche et développement, ainsi que les points d’intérêt d’une expansion industrielle.