Matériaux de transport de trous à base de petites molécules organiques pour cellules photovoltaïques hybrides solides

Small organic molecule hole transporting materials for solid-state dye-sensitized solar cells

Laboratoire de Physicochimie des Polymères et des Interfaces, Université de Cergy-Pontoise, 5 mail Gay Lussac, Neuville sur Oise, 95031 Cergy-Pontoise Cedex, France
thanh-tuan.bui@u-cergy.fr ; fabrice.goubard@u-cergy.fr

Reçu : 2 Octobre 2012
Accepté : 10 Janvier 2013

Résumé

Issues de la technologie propre aux couches minces, les cellules solaires hybrides sensibilisées par un colorant comptent parmi les plus prometteuses dans le domaine des énergies renouvelables. Elles doivent leur succès non seulement à leur légèreté, à la possibilité de réaliser de grandes surfaces souples, mais aussi à leur rendement photovoltaïque de plus en plus appréciable (12 % avec un électrolyte liquide ; 7 % pour une cellule tout solide à base de verre moléculaire). Cet article met en évidence les progrès récents sur l’utilisation de verres moléculaires comme matériaux de transport de trous pour réaliser des cellules tout solide. En effet, ces derniers doivent posséder des propriétés physiques et chimiques particulières répondant à la fois au fonctionnement d’une cellule photovoltaïque et à sa mise en œuvre. Par un état de l’art, nous citerons et analyserons les caractéristiques de ces nouveaux matériaux.

Abstract

Issues from thin-film technologies, dye-sensitized solar cells have become one of the most promising technologies in the field of renewable energies. Their success is not only due to their low weight, the possibility of making large flexible surfaces, but also to their photovoltaic efficiency which are found to be more and more significant (12% with a liquid electrolyte, 7% with a solid organic hole conductor). This short review highlights recent advances in the use of low-molecular-weight glass-forming organic materials as hole transporters in all solid-state dye-sensitized solar cells. These materials must feature specific physical and chemical properties that will ensure, in one hand the operation of a photovoltaic cell and in other hand, the easiness of processing. As a literature survey, we cite and analyze the characteristics of these new materials.