II.8.Les inconvénients des cellules
photovoltaïques organiques
· Ces cellules ne sont apparues sur le marché que
récemment.
· Instabilité dans le temps: une cellule solaire
doit être capable de produire de l'électricité pendant
vingt ans au moins sans baisse de rendement significative
· L'électrolyte actuellement utilisé
majoritairement est instable. Les solvants le composant sont volatils et
présentent un risque d'évaporation et même d'explosion de
la cellule. Les sels d'iodure offrent un risque de corrosion de la cellule,
entraînant ainsi des fuites de produits dangereux.
III.1. Introduction
Les cellules à bases de matériaux organiques se
présentent comme une technologie
alternative aux cellules à base des matériaux
inorganiques comme le silicium. Dans ces nouveaux composants, la
génération des porteurs libres et leur transport doivent
être optimisés. Pour apporter des améliorations, il est
nécessaire de comprendre le fonctionnement de ce genre de cellules et de
le comparer avec celui des composants inorganiques.
La première partie de ce chapitre, consacrée
à un bref définition sur l'effet photovoltaïque et la
présentation d'une source d'énergie durable: le soleil. Puis on
s'intéresse à la description détaillée de
fonctionnement des cellules photovoltaïques organiques. Pour
comparer les performances des différents types de
cellules, leurs paramètres essentiels
descriptifs sont
présentés dans la dernière partie.
III.2. Le soleil
Le Soleil est une « petite» étoile, une boule
de gaz, dont le diamètre est de 1 391000km, et qui est placée
à 150000000km de nous. Cette distance est si grande que sa
lumière nous parvient ouit minutes après avoir était
émise. N'oublions pas qu'elle voyage à la vitesse de 300 000
km/s. Avec une densité de 1,41 (contre 5,5 pour la Terre), sa masse est
de 330 000 fois celle de la Terre (1,99.1030 kg). Il représente 99,867 %
de la masse totale du système solaire. Bien que sa lumière soit
600 000 fois plus élevée que celle de la Lune, il n'est visible
qu'à une distance de 60 année- lumière [07-08].
Le Soleil est une énorme boule de gaz composée
de 70% d'hydrogène et de 28% d'hélium, les 2% restants
représentent la plupart des autres atomes présents dans
l'univers. Plus de 60 éléments chimiques furent
identifiés, tel OH (radical hydroxyle ),CH (radical méthylique)
et aussi du titane, du plomb, du mercure, du chlore, du silicium, cuivre,
calcium, indium, antimoine, zirconium, rhodium, etc... On trouve, par exemple,
9 atomes d'or pour 1 000 milliards d'atomes d'hydrogène, soit la
bagatelle de 10 millions de milliards de tonnes d'or (1.1016tonnes) [07].
Figure III.1: le soleil.
Si on assimile le Soleil à un corps noir, est de 5 700 K
selon la loi de Stephan, ce qui lui donne sa couleurjaune figure III.1. La
couleur est en relation directe avec la longueur d'onde, laquelle est
liée à la température. L'analysant de son
la couleur, nous pouvons obtenir facilement sa température de radiation.
C'est une gigantesque bombe thermonucléaire dont la puissance,
émise sous forme de photons, représente un chiffre
considérable: 3,82.1026 Watts. C'est le résultat de la combustion
de 596 millions de tonnes par seconde d'hydrogène convertis en 592
millions de tonnes par seconde d'hélium. La perte, 4 millions de
tonnes/seconde, se traduit sous forme de rayonnement gamma. Chaque
cm² de sa surface émet une énergie de 6
kilowatts. Mais il n'arrive sur Terre que 5 milliardièmes de cette
puissance.
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