Le transfert de charge dans les cellules solaires: connecter les points
Les cellules solaires basées sur les points quantiques offrent une option intéressante pour le photovoltaïque car elles peuvent être facilement fabriquées pour absorber différentes parties du spectre solaire et leur production est peu coûteuse. Le rendement de ces cellules solaires peut être limité par le transfert de charge qui peut entraîner des pertes aux interfaces entre les différents matériaux. Dans le cadre du projet POLYDOT (Control of the electronic properties in hybrid- quantum dot/polymer-materials for energy production), des chercheurs ont surmonté les difficultés rencontrées avec les méthodes existantes permettant d'obtenir des informations expérimentales détaillées sur les transferts de charge. Les nouvelles méthodes avancées pour étudier les processus de recombinaison des transferts de charge aux interfaces incluaient l'extraction de charge photo-induite et la photo-tension transitoire photo-induite. Elles ont permis à l'équipe POLYDOT de mesurer la recombinaison de charges dans les cellules solaires à point quantique sous 1 sun ou 100 mW/cm2 d'irradiance et de mesurer la charge accumulée sous différentes conditions d'illumination. Le projet POLYDOT a permis de mieux comprendre les réactions de transfert de charge et leur influence sur certains paramètres des cellules solaires qui ont été en grande partie ignorés jusqu'à maintenant. Par exemple, il a exploré l'impact des réactions de recombinaison non-jumelées sur la tension de circuit ouvert finale et l'impact des champs électriques dans les cellules bicouches avec des points quantiques et des matériaux semi-conducteurs organiques comme le fullerène. Le travail du projet contribue à améliorer la compréhension des réactions de transfert de charge qui contrôlent le photo-courant, la photo-tension et les facteurs de remplissage du dispositif. Cela permet d'identifier la relation entre le rendement des dispositifs et les mécanismes de transfert de charge, et d'obtenir finalement des cellules solaires optimisées avec des rendements de conversion proches de la valeur maximale.
Mots‑clés
Transfert de charge, cellules solaires, absorption de lumière, point quantique, POLYDOT
