Cellule TANDem ORganique Innovante – TANDORI

Les cellules photovoltaïques organiques (OPV) à base de polymères p-conjugués présentent de nombreux avantages en termes de mise en œuvre, de flexibilité mécanique et de coût de fabrication grâce aux procédés d’impression. Depuis les travaux pionniers appliquant ce concept, les rendements de conversion PV se sont régulièrement améliorés pour atteindre 8.3 % . La limitation principale de cette technologie est cependant liée à la faible gamme spectrale d’absorption des matériaux actifs et aux durées de vie des dispositifs encore faibles.
Pour augmenter le rendement de conversion mais également la stabilité de ces cellules, la voie envisagée par le projet TANDORI est de développer des architectures tandems stables. Le caractère innovant et ambitieux du projet réside donc dans l’approche combinée «efficacité/stabilité» de conception des dispositifs. Ainsi, les structures de type P-I-N ou N-I-P, structures reconnues pour apporter une grande stabilité aux dispositifs OPV grâce au développement de matériaux d’interfaces stables, seront intégrées aux architectures tandems. Un aspect du projet concernera également les caractérisations avancées et la modélisation des dispositifs qui conduira à l’optimisation des architectures en fonction d’un couple de matériaux à grand et petit gap donné (HBG/LBG), matériaux commerciaux ou développés dans le cadre du projet. Enfin, le projet concernera le transfert de la technologie OPV à l’échelle pilote pour démontrer le potentiel d’application industrielle de cette approche en élaborant des modules tandems par un procédé d’enduction au déroulé.
Le projet TANDORI propose donc de développer par voie humide des architectures de cellules tandems combinant stabilité sur 5000 heures d’illumination et des rendements photovoltaïques à hauteur de 10 %. Ce projet constitue une première étape indispensable au développement industriel des cellules tandems s’appuyant à la fois sur les axes matériaux, architectures et procédés.