Un composant monomatériau pour les cellules photovoltaïques organiques
Publié par Redbran le 20/11/2018 à 12:00
Source: CNRS-INC
Au cœur de travaux de plus en plus nombreux, les cellules photovoltaïques organiques viennent épauler leurs cousines en silicium afin d'exploiter l'énergie solaire. Des chimistes de l'institut des sciences et technologies moléculaires d'Angers (MOLTECH-Anjou, CNRS/Université d'Angers), de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Mons en Belgique et de l'université canadienne de Calgary ont développé une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus...) dite " unique " puisqu'elle joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la...) seule le rôle de couche active, généralement composée d'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation...) de composés. Ces travaux, publiés dans Chemistry Squared, devraient donc simplifier la fabrication des cellules.


La dyade de triazatruxène. © Chemistry Squared

Plus légères, semi-transparentes et souples, les cellules photovoltaïques organiques peuvent être installées dans les nombreux endroits inaccessibles à leurs équivalents en silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.), assurant ainsi une complémentarité précieuse au développement des énergies renouvelables. Alors que la couche active de ces cellules est généralement composée d'un mélange de deux ou trois matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), des chercheurs de l'institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) des sciences et technologies moléculaires d'Angers (MOLTECH-Anjou, CNRS/Université d'Angers), de l'université de Mons en Belgique et de l'université canadienne de Calgary se sont penchés sur le développement d'une molécule multifonctionnelle dite " unique ".

Dans cette étude présentée, un accepteur d'électrons, le fullerène C60, a été physiquement lié à un composé capable de donner des électrons, le triazatruxène, très peu utilisé dans le domaine du photovoltaïque organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les...), formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute...) ainsi une dyade. Une fois déposée entre deux électrodes et illuminée par une source lumineuse simulant notre soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...), cette dernière est capable de convertir une partie des photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) reçus en électrons, générant ainsi un courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau...). À travers ces résultats originaux et prometteurs, les chercheurs espèrent contribuer à susciter, au sein de la communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.), un certain intérêt quant à la préparation et l'étude de couches actives constituées d'un seul matériau).

Références publication:
Antoine Labrunie, Giacomo Londi, Sergey V. Dayneko, Martin Blais, Sylvie Dabos-Seignon, Gregory C. Welch, David Beljonne, Philippe Blanchard, Clément Cabanetos
A triazatruxene based molecular dyad for single-component organic solar cells
Chemistry Squared – Octobre 2018
DOI: 10.28954/2018.csq.10.001

Contacts chercheur:
- Clément Cabanetos, MOLTECH-Anjou UMR6200, Université d'Angers
- Philippe Blanchard, Laboratoire MOLTECH-Anjou, Angers
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