Annuaire des fabricants et fournisseurs de l'industrie photovoltaïque ...

CHAÎNE DE VALEUR
d’énergie renouvelable. Cependant, de nombreux problèmes scientifiques et technologiques doivent
encore être résolus, tels que la stabilité des différents éléments constituants la cellule ou le faible
recouvrement spectral avec la lumière solaire.
Différents facteurs ont été identifiés comme responsables d’une altération des performances des
cellules organiques au cours de leur utilisation, parmi lesquels figurent la dégradation chimique
du polymère et de l’électrode ainsi que l’instabilité morphologique de la couche active (composée
d’un polymère donneur d’électrons et d’un dérivé soluble du fullerène).
Ces dispositifs organiques souffrent d’un manque de stabilité dans le temps, mais les travaux
dans ce domaine sont nombreux et importants : plus d’une vingtaine de laboratoires s’intéressent
actuellement à la structure des composants (nature des électrodes, interfaces) et à la synthèse de
polymères.
1.3.2. Les cellules hybrides organiques/inorganiques – Depuis les années 1990
> LES CELLULES À COLORANTS
Une cellule à colorants est un système photoélectrochimique inspiré de la photosynthèse végétale.
Chaque cellule est formée, d’un côté, d’une couche de dioxyde de titane recouverte d’un colorant,
et de l’autre, d’une solution électrolytique.
Lorsque le colorant absorbant de la cellule est exposé au rayonnement solaire, un électron est
excité. Tous les électrons ainsi libérés traversent l’oxyde, et circulent au bord de la cellule pour
ensuite être redirigés vers un circuit externe.
La solution électrolytique permet de compenser l’électron perdu, avant que ce dernier ne se
recombine. Le rendement maximal atteint est de l’ordre de 11,4 %.
La technologie des cellules à colorants permet de capter la radiation solaire sur les deux faces,
tout en assurant une indépendance de la température, et une efficacité en faible luminosité et en
rayonnement diffus. Néanmoins, il subsiste actuellement une limitation due à la durée de vie des
cellules, et à une application sur de faibles surfaces.
> LES DÉRIVÉS DES CELLULES À COLORANTS
En France, certains laboratoires se sont inspirés de la technologie des cellules à colorants afin
d’y apporter leurs propres connaissances, dans le but de faire progresser l’existant et d’améliorer
les rendements actuels. Les recherches portent d’une part sur la synthèse de polymères visant à
remplacer la solution électrolytique et, d’autre part, sur la réactivité des colorants et leurs propriétés
d’absorption.
24 ANNUAIRE DE LA RECHERCHE ET DE L’INDUSTRIE PHOTOVOLTAÏQUES FRANÇAISES 2011