Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Chine a établi un nouveau record d'efficacité pour les cellules photovoltaïques organiques. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur approche et l'efficacité qu'ils ont atteint.

Au cours des dernières années, les scientifiques ont essayé de trouver un moyen d'améliorer l'efficacité des cellules photovoltaïques organiques, mais ont été entravés par les caractéristiques de charge des matériaux organiques. Les matières organiques ne sont pas seulement plus propres, mais offrent d'autres avantages potentiels tels que l'utilisation de cellules plus légères - elles seraient également pliables, ce qui les rend utiles pour plus d'applications. Mais elles se sont avérées inefficaces par rapport aux cellules non organiques - certains ont même suggéré qu'elles pourraient ne jamais s'améliorer au-delà de 15 %. Ceux à base de silicium, par comparaison, se situent entre 18 et 22 pour cent. Dans ce nouvel effort, les chercheurs en Chine affirment avoir trouvé un moyen de construire une cellule photovoltaïque organique qui a testé à 17,3 pour cent d'efficacité.

Les chercheurs rapportent que la clé de leur succès était l'utilisation de modèles qu'ils ont développés pour prédire quels matériaux permettraient une utilisation multicouche. Les cellules photovoltaïques organiques reposent sur l'utilisation de paires de molécules organiques, une pour absorber la lumière et libérer un électron et une autre pour saisir l'électron libéré. En raison de cette disposition, les cellules organiques sont fabriquées à l'aide de cellules en tandem constituées de couches de différents matériaux. Les chercheurs suggèrent que les efforts passés pour améliorer l'efficacité n'ont pas donné les résultats souhaités en raison du mauvais choix de matériaux disponibles pour l'utilisation. Ils suggèrent que le moyen d'améliorer l'efficacité est de rechercher de nouveaux matériaux qui, lorsqu'ils sont superposés, permettent d'améliorer l'efficacité. Et c'est là que leur modèle entre en jeu.

Les chercheurs rapportent que leur modèle est basé sur la théorie et fonctionne en incluant les caractéristiques de deux matériaux. Il examine dans quelle mesure les deux matériaux fonctionneraient ensemble pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique et produit une évaluation. Ils rapportent également qu'ils pensent que leur approche conduira un jour à la découverte de matériaux qui permettront aux cellules solaires d'atteindre une efficacité de 25 %. Un inconvénient, cependant, est la durabilité :les cellules de test utilisées par l'équipe ont commencé à se dégrader après seulement 166 jours d'utilisation continue.

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