La compréhension des processus de photogénération des porteurs de charge dans des cellules solaires organiques

 

David Cooke

Université de McGill

 

Domaine : énergie

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

Le défi majeur pour la prolifération de l'énergie solaire dans notre société est leur coût en termes de $/W, et de période de recouvrement de l'investissement d'énergie lors de la fabrication. Des cellules solaires inorganiques sont efficaces, mais leurs coûts sont trop importants pour qu'ils soient économiquement viables à grande échelle.Par contre, les cellules photovoltaïques organiques (PVO) ont le potentiel d'être une source moins coûteuse en énergie de fabrication. Ces cellules sont fabriquées à basse température, en utilisant des éléments de grande abondance terrestre. Leur efficacité, cependant, a été pauvre pendant de nombreuses années, bien que leur rendement quantique ait vu récemment des percées considérables.

Ce progrès a été réalisé en suivant un ensemble de règles de conception empiriques qui, bien que fructueuses, ne sont pas bien comprises de façon fondamentale. Notre objectif principal est de combiner plusieurs sondes optiques avancées et des techniques de sondes à balayage pour dévoiler toutes les étapes de photogénération de porteurs de charge dans des PVO. En examinant les interactions sur des échelles temporelles ultra-rapides, et des échelles spatiales nanométriques, dans des systèmes modèles et des conditions contrôlées, nous contribuerons aux règles de conception des matériaux actifs en leur donnant une base fondamentale.

Notre projet en équipe poussera les cellules PVO au-delà du seuil critique pour la commercialisation dans le secteur de l'énergie solaire, ce qui en croissance rapide au monde.