Cellules photovoltaïques organiques sur substrat flexible avec électrode supérieure transparente

Organic photovoltaic cells on flexible substrate with top transparent electrode

• Auteur / Autrice : Marina Richet
• Direction : Laurence Vignau, Éric Cloutet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 13/03/2019
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Dufour Dabadie
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurence Vignau, Éric Cloutet, Isabelle Dufour Dabadie, Johann Bouclé, Jean-Jacques Simon, Pierre Batocchi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Johann Bouclé, Jean-Jacques Simon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conducteurs organiques

Électrodes transparentes

Dépôts par voie liquide

Oxyde d'indium-étain

Cellules solaires organiques

Mots clés libres

Cellules solaires organiques

Électrode supérieure transparente

PEDOT:PSS

Électrode tricouche MoO3/Ag/MoO3

Dépôt par voie liquide

Substrat flexible

Organic solar cells

Transparent top electrode

PEDOT:PSS

MoO3/Ag/MoO3 multilayer electrode

Solution-process

Flexible substrate

Résumé

Une cellule photovoltaïque organique est constituée d’une couche photoabsorbante comprise entre deux électrodes dont l’une au moins est transparente. Généralement, les cellules sont illuminées au travers de l’électrode inférieure transparente d’oxyde d’indium dopé à l’étain (ITO). Néanmoins, de nombreuses applications comme l’automobile nécessitant un éclairage par le dessus du module, nous nous sommes intéressés à l'élaboration de cellules photovoltaïques sur substrat flexible, avec l'électrode inférieure opaque et l'électrode transparente déposée sur le dessus de la cellule. Deux types d'architectures ont été développés. Dans le premier cas, la cellule solaire organique finale a été entièrement déposée par des techniques de dépôt en voie liquide avec les deux électrodes en PEDOT:PSS imprimées par jet d’encre. Dans le second cas, les cellules ont été élaborées sur électrode d'argent avec une électrode supérieure transparente tricouche oxyde/métal/oxyde (MoO3/Ag/MoO3) évaporée thermiquement. Les cellules solaires organiques réalisées selon la seconde architecture ont été connectées en série afin de créer un module photovoltaïque organique. Ce dernier a permis d’alimenter et de faire briller une LED.

An organic solar cell is made of a photoactive layer sandwiched between two electrodes among which one at least is transparent. Usually, solar cells are illuminated through the tin-doped indium oxide (ITO) bottom transparent electrode. Nevertheless, many applications like automobile requiring illumination from above the module, we designed photovoltaic cells on a flexible substrate, with an opaque bottom electrode and a top transparent one. Two types of architectures were developed. At first, the final organic solar cell was fully deposited by solution-process with both electrodes made of ink-jet printed PEDOT:PSS. Then the cells were elaborated on a silver bottom electrode with a transparent evaporated oxide/metal/oxide (MoO3/Ag/MoO3) top electrode. The organic solar cells made according to the second structure were connected in series to create an organic photovoltaic module. It allowed to power and shine a white LED.