Introduction g
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 :
SALEM Dalila
Thème
L’effet d’interfaces électrodes couche active sur les
performances de la cellule solaire organique à base de
P3HT : PCBM
Devant le jury :
Mr. ZIANI Rezki Maitre de Conférences A UMMTO Président
Mr. BELKAID Med Said Professeur UMMTO Rapporteur
Mr. BENSIDHOUM Med Tahar Maitre de Conférences B UMMTO Examinateur
Mr. LAHDIR Mourad Maitre de Conférences A UMMTO Examinateur
Mme. NEMMAR Farida Maitre de Conférences B UMMTO Examinatrice
Soutenu le : 03 / 10 / 2013
Remerciements
Je remercie ALLAH le Tout-puissant de m’avoir donné le courage, la volonté et la
patience de mener à terme ce présent travail.
Je remercie tout particulièrement, Le Professeur BELKAID Mohamed Saïd, Doyen
de la faculté de Génie Electrique et d’Informatique à Université Mouloud Mammeri de Tizi-
Ouzou, d’avoir dirigé mon mémoire de magister. Je le remercie pour son aide, son soutien et
ses conseils. Pour ses fructueuses remarques, ses encouragements. Qu’il trouve ici le
témoignage de ma profonde gratitude.
Je remercie également, Monsieur ZIANI Rezeki, Maitre de Conférences classe A au
département d’Electronique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou. Pour l’honneur
qu’il a bien voulu me faire en présidant le jury de ce mémoire. J’exprime ma profonde
gratitude à l’ensemble des membres de jury qui ont bien accepté d’en faire partie,
Monsieur, BENSIDHOUM Mohamed Tahar Maitre de Conférences classe B au
département d’Automatique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou et
Monsieur, LAHDIR Mourad Maitre de Conférences classe A au département
d’Electronique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou. Ainsi que Madame,
NEMMAR BELHOUCINE Farida, Maitre de conférences classe B au département
d’Electronique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou. Je leurs adresse mes vifs
remerciements.
Je remercie aussi chaleureusement, Madame NEMMAR BELHOUCINE Farida qui,
indirectement, a été un soutien déterminant dans l’accomplissement, la correction et la mise
en forme de ce modeste travail.
Je remercie toute personne ayant contribué de prés ou de loin à la mise au point de ce
travail. J’adresse mes reconnaissances à tous les membres de laboratoire (LATAGE), aux
doctorants, aux étudiants de magister en particulier la promotion 2010.
Enfin, mes plus vifs remerciements vont également à ma famille qui m’a toujours
aidée et soutenue, ainsi qu’à tous mes amis.
Dédicaces
A
Mes chers parents
Mon frère
Mes sœurs
Mes amis
Sommaire
Sommaire
Introduction générale ………………………………………………...……………..…..1
Chapitre I : Le photovoltaïque organique
I. Matériaux organiques conjugués …………………………………………………………....4
I.1.Les polymères ………………………………………………………………..…………..5
I.1.1. Définition des polymères ……………………………………………..………….5
I.1.2. La structure chimique des polymères conjugués …………...………..……………6
I.2. Les polymères semi conducteurs conjuguais ……………...…………………….……6
I.2.1. Notion de bande dans les semi conducteur organiques ……………………..……..8
I.2.2. La longueur de conjugaisondes polymers semi-conducteur……...…………….…10
I.2.3. Dopage des polymères semi conducteurs ………………..………………….……11
I.2.4. Porteurs de charges dans les matériaux organiques conjuguais ……..………...…12
I.2.4.1. Les solitons…………………………...……………………………………12
I.2.4.2. Les polarons………………..……………...……………………………….13
I.2.4.3. Les bipolarons …………………………...…..………………………….…13
I.2.5. Conduction dans les matériaux organiques conjuguais ………..……………… …14
I.2.6. Transport dans les matériaux organiques conjuguais …………….……...…..…...15
II. Les cellules photovoltaïques organiques (OPVs)……...…………………………………..16
II.1. Le triptyque rendement/stabilité/procédés …………...………………..…………….16
II.2. Spectre Solaire …………...………………………………………………...………..17
II.3. Le photovoltaïque organique…………………………………………………...…….19
II.3.1. Architecture de la cellule photovoltaïque organique………….………………19
II.3.2. Les étapes de la conversion photovoltaïque ……...….………………………20
II.3.2.1. Absorption des photons et création des excitons …………………...20
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
1
/
152
100%
