LPPI

Photovoltaïque

Personne à contacter : Fabrice Goubard 

Le concept de RIPs a également été appliqué à la réalisation de dispositifs pour le photovoltaïque tout organique. En effet, l’association dans cette architecture de deux matériaux possédant respectivement des propriétés de dopage n et p induit une micro-ségrégation de phase favorable à une dissociation des excitons et un transport de charge efficace jusqu’aux électrodes. Le transfert de charges peut être optimisé du fait de la très grande interface qui s’établit si les matériaux sont correctement interpénétrés. En plus de diminuer la taille des domaines des phases donneur et accepteur, les architectures (semi-)RIP présentent une meilleure stabilité dimensionnelle par rapport à celle de simples mélanges.

Les premières architectures semi-RIP ont associé un oligomère de carbazole (dopable p) et un dérivé non polymérisable de polypérylène (dopable n). Le semi-RIP est formé en une étape en formant le réseau à base de carbazole par couplage électrochimique, en présence de polypérylène. Les RIPs ont été synthétisés à partir d’un couple de précurseurs similaires après fonctionnalisation du polypérylène par greffage de fonctions acrylate. Les rendements photovoltaïques pour les deux systèmes restent néanmoins faibles (~10-3%).

Dans le domaine du photovoltaïque hybride, l’approche originale du LPPI est de synthétiser de nouveaux verres moléculaires (VM), qui sont semi-conducteurs de type p et amorphes à température ambiante. Ces molécules introduites dans des cellules à pérovskite forment une interface conductrice entre le matériau actif et la contre-électrode métallique et permettent d’obtenir des rendements de 14,5%.

 

Schéma d’une cellule photovoltaïque hybride et des verres moléculaires à base de triphénylamines substituées

 

Cette famille de molécules dérivée du carbazole peut également induire une luminescence très élevée et donc participer à l’amorçage simultané de polymérisations radicalaire et cationique.

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