Les scientifiques font une découverte de PV organique exciton !

Des chercheurs du laboratoire Lawrence Berkeley, du département de l’Énergie, en Californie, ont mis au point un mécanisme permettant de créer une charge dans des matériaux moléculaires. Les résultats, selon l’équipe, pourraient conduire à de nouvelles approches dans la conception des systèmes photovoltaïques.

L'équipe du laboratoire Lawrence Berkeley a fait cette découverte.

Photo : The Regents of the University of California, through the Lawrence Berkeley National Laboratory

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Des scientifiques travaillant pour le département de l’Énergie des États-Unis ont eu recours à la spectroscopie à rayons X pour observer, à l’échelle atomique, comment l’électricité est générée à partir de la lumière.

Travaillant avec un matériau basé sur une hétérojonction métal-organique comprenant de la phtalocyanine de cuivre et une couche à base de fullerène, les scientifiques ont pu observer la manière dont les excitons, des quasi-particules transportant de l’énergie mais sans charge, traversaient le matériau et se séparaient en charges utiles pour générer de l’électricité.

Observant toutes les picosecondes (soit 10−12 secondes) la migration à travers le matériau, les chercheurs ont découvert que les excitons se déplaçant plus lentement et ayant moins d’énergie, se formant dans la majeure partie de la couche de cuivre, contribuaient davantage à la charge générée, sur la base d’un temps moyen.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans l’article Efficient charge generation from triplet excitons in metal-organic heterojunctions, (Génération efficace de charges à partir d’excitons de triplets dans les hétérojonctions organométalliques), dans la revue Physical Review B de la Société américaine de physique. Cet article fournit également des valeurs de référence absolues pour la conception d’hétérojonctions phtalocyanine de cuivre/fullerènes.

Les scientifiques travaillant sur de tels dispositifs pourront utiliser ces nouvelles découvertes pour obtenir une charge plus importante grâce au mécanisme plus lent, plutôt que de convertir des excitons se déplaçant plus rapidement créés à la jonction entre les deux couches.

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