Elaboration et caractérisation des cellules solaires hybrides (Pérovskite-biomatériaux)

Abstract

Ce travail a été réalisé dans le but d’élaborer des cellules solaires hybrides à base de pérovskites et biomatériaux. La procédure de fabrication des cellules repose essentiellement sur la technologie de dépôt à la tournette (spin coating). Cette méthode de dépôt consiste d’abord à déposer du dioxyde de titane (TiO2) sur des verres d’oxyde d’indium dopé à étain (ITO : Indium Tin Oxide en anglais) qui sont recuits à 450 °C. Puis on disperse les particules de pérovskites dans le biopolymère qui sera déposé. La caractérisation optique avec le spectrophotomètre UV-visible a permis de déterminer les énergies de gap (1,12 eV pour le PZN-4.5PT + 1 % Mn et 1,56 eV pour le LiFePON4) et des énergies d’Urbach (1,49 eV pour le PZN-4.5PT + 1 % Mn et 1,26 eV pour le LiFePON4). Enfin après avoir déposé du pérylène, comme matériau de transport de trous, nous avons terminé par la réalisation de contacts métalliques. C’est à travers ces contacts que nous avons déterminé les caractéristiques photovoltaïques par des mesures I-V. Ainsi la variation du courant en fonction de la tension I-V sous ombre et sous lumière a été effectuée à l’aide de l’appareil Keithley 2612B piloté par un ordinateur sous un programme en ligne TSP express. La caractéristique I-V obtenue sous lumière nous a permis de déterminer Icc, Vco, Im, Vm et de calculer FF et le rendement dont les meilleures valeurs sont respectivement égales à 0,022 ; 0,035 et 6,34 %, en accord avec ceux de la littérature dont le rendement est compris entre 0,09 et 12 % [1] pour les cellules solaires ferroélectriques.