STRATEGIE POUR AMELIORER LA STABILITE DES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES ORGANIQUES INCLUSES DANS DU DOUBLE VITRAGE – VISTASOLOR

De nouvelles stratégies pour améliorer la durée de vie des cellules solaires organiques sont envisagées dans le but d'inclure inclure ces dernières dans l'habitat, au niveau des surfaces de double vitrage.
Le première stratégie concerne la modélisation de géométries adaptées pour :
- utiliser la cathode des cellules solaires en tant que couche de protection du dispositif, et développer ainsi un concept ayant montré une augmentation d'un facteur 10 des durées de vie à l'air libre des cellules en fonctionnement (brevet déposé par XLIM)
- diminuer les densités de courant mises en jeux dans les électrodes, afin de limiter la dissipation des dispositifs et le vieillissement ainsi engendré, et favoriser la mise en module des cellules.
La deuxième stratégie est dédiée à l'emploi de technologies permettant de réaliser les cellules solaires suivant les géométries modélisées et avec des procédés visant à augmenter la stabilité des dispositifs:
- réalisation des cathodes à double fonctionnalité (collecte des charges/couche barrière de protection) par densification du dépôt d'aluminium par faisceaux d'ions, afin d'augmenter l'effet de couche barrière de la cathode à l'oxygène et à la vapeur d'eau, avec un accroissement de la durée de vie (brevet déposé par XLIM),
- de réaliser les anodes par écriture directe (sérigraphie, jet d'encre) dans le but d'économiser la quantité d'oxyde transparents conducteurs, voire de remplacer l'ITO.
Finalement les cellules réalisées avec ces technologies seront scellées sous atmosphère inerte entre deux couches de verre (l'une servant de substrat et l'autre de protection), dans des conditions d'inclusion dans les surfaces de double vitrage. Les durées de vies seront évaluées par l'étude en fonction du temps de l'évolution des paramètres photovoltaïques des cellules placées à l'air libre, et par l'étude des mécanismes de photodégradation et de création des pièges dans ces cellules en fonctionnement ou dans des dispositifs spécifiquement adaptés pour l'étude des interfaces.
Ces études physiques ont comme thème directeur l'approche multi-échelle (du matériau au dispositif) et multi-physique (photo-vieillissement, génération des pièges sous fonctionnement) avec comme objectif de pouvoir à terme relier niveaux moléculaire (matériau) et macroscopique (dispositif).