Recherche fondamentale pour l’amélioration de panneaux organiques photovoltaïques
Les dispositifs à base de composés organiques sont considérés comme attrayants parmi les pièces détachées de panneaux solaires en silicium. Les membres du groupe NanoBio Spectrométrioscopie de l'UPV-EHU ont publié aujourd'hui, à travers un article publié dans la revue Science, une recherche fondamentale qui permettra de les améliorer. En collaboration avec des chercheurs allemands, italiens et français, ils ont découvert le mécanisme quantique qui sous-tend la fonction photovoltaïque de ces dispositifs.
Le dispositif organique photovoltaïque étudié se compose d'un polymère photosensible d'un côté et d'une nanostructure de carbone de l'autre, dans ce cas le fulerène (molécules sphériques de 60 atomes de carbone). Lorsque la lumière frappe le dispositif, une transmission ultraviolette d'électrons se produit du polymère au fulerène à l'échelle des femtosecondes (1 fs = 10-15 s). Or, les chercheurs de l'UPV ont déchiffré les mécanismes de base qui mettent en place ce transfert électronique ultra-rapide. Plus précisément, des modèles théoriques simplifiés de transmission ont été proposés et les modèles ont fait leurs preuves expérimentalement.
Les résultats montrent que le transfert entre polymère et fulerène se produit de manière cohérente et ultrarapide en 923 fs. Autrement dit, aucun processus incohérent ne se produit, de sorte que le transfert serait plus lent. Selon Ángel Rubio, directeur du groupe NanoBio Spectroscopie, les résultats démontrent que la cohérence quantique joue un rôle important dans le fonctionnement des appareils organiques photovoltaïques, et affirme que « l’apprentissage permettra d’améliorer significativement et sous contrôle les dispositifs organiques pour applications photovoltaïques ».
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