Matériaux innovants pour électrodes de cellules solaires photovoltaïques – IMPEC

Le projet IMPEC propose de développer d’une part des encres d’impression conductrices basées sur des mélanges d’homopolymères ou de copolymères à blocs semi-conducteurs avec des nanotubes de carbones et/ou graphènes, et d’autre part des procédés de fabrication de films à partir de ces encres vers la fabrication d’électrodes transparentes conductrices et flexibles. Il s’agira en outre de réaliser et d’évaluer les nouvelles électrodes transparentes conductrices flexibles dans des dispositifs photovoltaïques organiques (cellules tandem et hétérojonctions en masse) et inorganiques (couches minces de silicium). Ce projet se concentrera plus particulièrement sur les aspects complémentaires suivants : - Le développement de formulations d’encres imprimables conductrices : Des copolymères à blocs et des latex polymères semi-conducteurs seront synthétisés avec des méthodologies de polymérisation de pointe. La surface des nanotubes de carbone sera modifiée par des petites molécules et/ou des copolymères à blocs. Des dispersions stables de nanotubes de carbone et de graphène, dont la surface aura été traitée, seront préparées dans un support aqueux ou organique, sous forme d’encres d’impression. - Développement de procédés vers des électrodes conductrices transparentes : Les encres conductrices formulées plus-haut seront traitées via des méthodes d’impression diverses, avec pour but la production de couches minces sur des substrats divers, flexibles ou rigides. Intégration des électrodes transparentes à divers procédés Les propriétés électro-optiques des électrodes transparentes dans la forme intégrée du composant ou du procédé seront mesurées et évaluées avec des commentaires sur le choix du paramètre judicieux pour la formulation de l’encre conductrice et les procédés d’impression. Les performances des cellules solaires photovoltaïques organiques (cellules tandem et hétérojonctions en masse) et des cellules solaires photovoltaïques silicium seront particulièrement évaluées dans le cadre de ce projet. En résumé, l’innovation et la valeur ajoutée du projet soumis concernent les aspects suivants : - Le développement de méthodologies de synthèse, de formulation et de mise en forme pour la production d’électrodes transparentes flexibles et leur intégration à des dispositifs photovoltaïques, - L'addition et la complémentarité d’idées, de méthodes , et de savoir-faire dans le domaine émergent de l’électronique organique du consortium. - Le développement de composants pour des systèmes de collecte d’énergie solaire qui soient durables, efficaces, économiques et respectueux de l’environnement.