Perovskites hybrides par évaporation pour des cellules solaires à hauts rendements

Chloé Dindault (1) , Bernard Geffroy (1, 2) , Yvan Bonnassieux (1) , Denis Tondelier (1)

1 LPICM - Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau]
2 LICSEN UMR 3685 - Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences

Depuis 2009, les matériaux perovskites de structure ABX 3 (où A est un cation organique, B un métal et X un halogène) attirent de plus en plus d'intérêt dans le domaine du photovoltaïque. En effet, en moins d'une décennie les rendements ont augmentés de 3.9 % à plus de 22 %, une progression qu'aucune autre technologie PV n'a jamais connue. Ces incroyables matériaux peuvent être obtenus par voie liquide (en une [3] ou deux [4] étapes(s)) ou par différentes techniques par voie sèche. En 2013, Snaith et al. [5] publient une étude comparative entre la voie liquide une étape et la co-évaporation en voie sèche. Pour un même matériau MAPbl$_{3-x]$ Cl$_x$ , les dispositifs à base de couches évaporées atteignent 15.4 % d'efficacité contre 8.6 % pour les dispositifs à base de dépôts en voie liquide. Si actuellement la grande majorité des travaux porte sur la voie liquide, les techniques par voie sèche apparaissent comme les plus adaptées à une future industrialisation des procédés. En effet, celles-ci permettent une meilleure homogénéité sur des larges surfaces. En partant de différents précurseurs tels que CH$_3$ NH$_3$I, CH(NH$_2$)$_2$I ou CH$_3$ NH$_3$ Br et Pbl$_2$ ou PbBr$_2$ , différents films de perovskites sont obtenus par co-évaporation. Ceux-ci sont ensuite intégrés dans des cellules solaires de structures variées.,

Domaines: Matériaux

Chloé Dindault, Bernard Geffroy, Yvan Bonnassieux, Denis Tondelier. Perovskites hybrides par évaporation pour des cellules solaires à hauts rendements. SPIC 2017 (Science et Technologie des Systèmes pi-Conjugués), Oct 2017, Limoges, France. ⟨cea-02341496⟩