Des chercheurs japonais expliquent pourquoi les rayons UV endommagent les cellules solaires organiques

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Des chercheurs de l’Université de Kanazawa affirment avoir identifié la principale raison de la baisse d’efficacité à long terme des dispositifs photovoltaïques organiques (OPV).

Ils ont présenté leurs résultats dans l’article intitulé Factors contributing to degradation of organic photovoltaic cells, publié sur le site de ScienceDirect, où ils décrivent le mécanisme par lequel les cellules solaires organiques peuvent être endommagées par les rayons UV.

En utilisant la spectroscopie d’impédance et la spectrophotométrie UV-VIS, les scientifiques ont observé que les performances d’un dispositif OPV, sous un rayonnement lumineux de 100 heures, diminuaient d’environ 50 %. Ils pensent que cette dégradation peut être attribuée à la résistance accrue de la couche de semi-conducteur organique. L’augmentation de la résistance a été causée par une diminution du nombre de porteurs, ont-ils déclaré, suggérant que les changements structurels de la molécule accepteur non fullerènes (EH-IDTBR) sont un facteur important de la dégradation.

« Notre analyse spectroscopique de l’impédance du courant alternatif (CA) du dispositif a clairement montré un changement de la résistance de la couche organique active sous irradiation lumineuse continue », ont écrit les chercheurs, ajoutant qu’ils n’ont pas trouvé de relation claire entre le changement de morphologie de la couche organique et la diminution des performances de l’appareil.

Le changement structurel du matériau récepteur associé à l’irradiation par la lumière, qui serait la cause de la dégradation des performances de la cellule, a également été mesuré par spectrométrie de masse, a déclaré l’équipe de recherche.

“Bien que l’irradiation par les rayons ultraviolets réduise les performances du dispositif, elle semble être un effet séparé des modifications structurelles du matériau et des modifications morphologiques de la couche active”, ont-ils conclu, tout en précisant que les recherches futures devraient prendre en compte d’autres influences que la couche active organique.