Application du poly thiophène et dérivés comme contre-électrode pour cellules solaires à colorant

Abstract

De nos jours, le photovoltaïque représente un enjeu important dans les énergies renouvelables, le silicium offre actuellement le meilleur rendement pour ces cellules solaires, mais son procédé de fabrication est très toxique pour l'environnement et très couteux. Pour cela il est indispensable de trouver des solutions alternatives en utilisant d'autres semi conducteurs. Parmi les technologies de conversion photovoltaïque qui ont attiré ces dernières années l'attention des chercheurs, on trouve les cellules solaires à colorant. ce type de cellule est constituée d'une photo-anode, d'un électrolyte et d'une contre électrode. Une CE est généralement composée d'une fine couche de catalyseur au Pt appliquée sur du verre-oxyde transparent conducteur (TCO) qui a une capacité de haute performance pour le processus catalytique à I3- dans l'électrolyte, et permet un transfert de charge efficace aux interfaces électrode/électrolyte. Cependant, l'utilisation du Pt n'est pas une option appropriée en raison de son coût élevé. Pour fabriquer des cellules solaires peu coûteuses, il est souhaitable de remplacer le Pt par des matériaux catalytiques peu coûteux. Les contre-électrodes à base de polymère offrent une alternative en raison de leur résistance à la corrosion, de leur conductivité électrique considérablement élevée et du coût qui reste abordable. Notre travail, consistera à élaborer des CEs à base de dérivés de polythiophène (P3HT et PProDOT) et les caractériser afin d’optimiser les bonnes conditions de dépôt et d'obtenir un bon rendement de la cellule. Les résultats obtenus montrent que la cellule la plus performante est celle à base de la CE en PProDOT avec un rendement de 1,5% .