Mobilité des porteurs de charges dans les polymères

Mobilité des porteurs de charges dans les
polymères semiconducteurs : applications
aux cellules photovoltaïques organiques
Sadiara Fall
InESS, Strasbourg, France
Dr. Patrick Lévêque
Pr. Thomas Heiser
LIPHT, Strasbourg, France
Doctorante Laure Biniek
Dr. Nicolas Leclerc
JOURNEE MATEOH 2010
25 Novembre 2010
MATEOH-PV
Matériaux et Technologies Organiques
et Hybrides pour le Photovoltaïque
MATEOH-PV
Matériaux et Technologies Organiques
et Hybrides pour le Photovoltaïque
En collaboration avec: Dimitri A. Ivanov, Denis V. Anokhin (IS2M, Mulhouse)
Martin Brinkmann (ICS, Strasbourg)
2
Introduction et contexte
Rappel sur le fonctionnement des transistors
Elaboration des dispositifs
Résultats expérimentaux
Conclusion et perspectives
Plan
3
Transport des charges libres
Architecture du polymère
Morphologie du mélange polymère/accepteur
Cellule photovoltaïque
organique à hétérojonction
en volume idéale
ΦAl
4,3 eV
DONEUR
ACCEPTEUR
+
Fermi level
Energy
ΦITO
5 eV
LUMO
HOMO
E
HOMO
LUMO
1
3
4
2
4
5
5
EG
Recombinaison
Création de charge d’espace
Introduction et contexte
4
Etude d’une nouvelle famille de polymères semiconducteurs à
faible bande interdite
Etude du transport de charges: v = µ E
Utilisation des transistors organiques à effet de champ
Matériaux purs (un seul type de porteurs)
Mélanges polymère/fullerène (électrons et trous)
Introduction et contexte
5
Newman et al. Chem. Mater., Vol. 16, No. 23, 2004
GRILLE
DIELECTRIQUE
SOURCE DRAIN
COUCHE ACTIVE
Structure bottom-contact
Rappel sur le fonctionnement des transistors organiques à effet de champ
1 / 16 100%

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