II-1 - Ummto

République Algérienne Démocratique Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou
Faculté de génie électrique et d’informatique
Département d’électronique
MEMOIRE DE MAGISTER
Spécialité : Electronique
Option : Microélectronique
Présenté par :
Mr MESROUK MEHDI
Thème
Etude d’une électrode tri-couches à base de
TCO/Métal/TCO pour une cellule solaire
organique
Devant le jury composé de :
Mr LAGHROUCHE Mourad Professeur UMMTO Président
Mr BELKAID Med Said Professeur UMMTO Rapporteur
Mr HADJ ARAB Amar Directeur de Recherche CDER ALGER Examinateur
Mr LAHDIR Mourad Maitre de Conférence A UMMTO Examinateur
Soutenue le 20 / 10 /2013

Remerciements
Le travail présenté dans ce mémoire a été effectué au Laboratoire des Technologies
Avancées du Génie Electrique (LATAGE), département d’Electronique, Université
Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou.
Je tiens à exprime mes remerciements les plus chaleureux à mon directeur de thèse,
Mr BELKAID Mohammed Saïd, Professeur et Doyen de notre faculté, qu’il trouve ici
ma profonde gratitude pour son encouragement et son soutien, aussi pour m’avoir aider à
mener à bien ce travail. .
Je voudrais aussi remercier Melle HATEM Djedjiga, pour ses conseillers qui mon été
précieux.
Je tiens à exprimer mes vifs remerciements aux membres de jury qui m’ont fait
l’honneur en acceptant d’examiner ce travail malgré leurs lourdes responsabilités : Le
président de jury, Mr: LAGHROUCHE Mourad professeur à l’UMMTO, ainsi que
Mr : HADJ ARAB Amar, Directeur de Recherche au Centre de Recherche des Energies
Renouvelables (CDER) et Mr: LAHDIR Mourad, Maître de Conférences (A) à
l’UMMTO en tant que examinateurs.
Mes remerciements vont également à mes collègues du laboratoire LATAGE
particulièrement à ceux de ma promotion.
Enfin, je remercie toutes les personnes qui, d’une manière ou d’une autre, ont
contribué au bon déroulement de ce travail.

Dédicaces
A mes parents
A mon frère Hamid
A ma femme Hayat
A tous ceux et celles qui me sont
chèr(e)s

Sommaire
Introduction générale………………………………………………………………….1
Chapitre I : cellule solaire organique
I. Introduction…………………………………………………………………………...3
I.1.Energie et spectre solaire……………………………………………………………..4
I.2.Principe de fonctionnement d’une cellule photovoltaïque organique………….7
I.3.Cellules solaires à base de polymères conjugués ou PC…………………………….9
I.4. Structure des dispositifs……………………………………………………………...9

I.4.1. De deux semi-conducteurs de type différents………….…………………9
I.4.2. De deux semi-conducteurs de type différents ……………………………10
4.2.a. système bicouche……………………………………………..……….10
4.2.b. système à réseau interpénétré……………………………………….11
4.2.c . Structure unique……………………………………………………...12
I.5. Effet photovoltaïque………………………………………………………………..12
I.5.1. Le transfert d’énergie radiatif…………………………………………………14
I.5.2. Le transfert d’énergie non radiatif…………………………………………….14
5.2.a.le transfert de Forster……………………………………………………. ..14
5.2.b.le transfert de Dexter……………………………………………………. ..16
I.6. Estimation du rendement limite des cellules solaires organiques………………..18
I.7. Choix de la structure et choix de l'électrode transparente……………………….19
Bibliographie chapitre I……………………………………………………………….21
Chapitre II : oxydes conducteurs transparents
II. Les Oxydes Transparents Conducteurs (TCOs) …………………………………..22
II.1.Introduction……………………………………...……………………………....22
II.1.1.Enjeu économique…………………………………………………………24
II.2.Définition d’un TCO ………………………………………………………………25
II.3.Les propriétés optiques des TCOs………………………………………………..25
II.3.1. Les propriétés électriques…………………………………………………25
3.1.a. résistivité……………………………………………………………26
3.1.b. La résistance surfacique…………………………………………..26