Colloque

Conception de polymères à bandes interdites réduites pour applications photovoltaïques : une étude théorique

Nicolas Bérubé

Michel Côté

Membre a labase

Nicolas Bérubé

Résumé de la communication

Les cellules photovoltaïques organiques témoignent d’un grand intérêt depuis quelques années car elles offrent une solution propre et peu coûteuse aux besoins énergétiques croissants de la planète. Des études montrent que cette technologie a le potentiel pour atteindre une efficacité énergétique de 10 % suffisante pour concurrencer les dispositifs actuels inorganiques à base de silicium. Des résultats expérimentaux sur des cellules solaires utilisant le PCPDTBT (pentadithiophene-benzothiadiazole) ou le DPP (diketo-pyrrolo-pyrrole) comme donneur d'électrons et le PCBM comme accepteur montrent déjà des efficacités de plus de 5 %. Ces résultats sont limités principalement par un mauvais alignement des niveaux énergétiques de la HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) et de la LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) des différents composants de la cellule solaire. Dans cette présentation, nous allons étudier comment différentes modifications sur ces polymères peuvent affecter et améliorer leurs propriétés électroniques. Nos calculs, utilisant la théorie de la fonctionnelle de densité sur un copolymère de DPP et d’ITN (isothianaphtene), indiquent des bandes interdites aussi petites que 1,2 eV et une HOMO comparable à celle du P3HT, ce qui en fait un candidat prometteur pour des applications photovoltaïques.

Résumé du colloque

Deux chercheurs réputés seront présents pour donner des conférences plénières. Il s'agit de Gilles Horowitz (Paris-Diderot, France), spécialiste des semi-conducteurs organiques et Jean-Christophe Charlier (Louvain-la-Neuve, Belgique), spécialiste des nanotubes de carbone.