Simulation de la cellule photovoltaïque organique à hétérojonction

Abstract

Actuellement pour le domaine des cellules photovoltaïques, la filière matériaux organiques commence à prendre de l'essor vu de leur particularité à être mise en oeuvre par la promesse de la fabrication peu coûteuse et de la grande variété de fonctionnalité des matériaux organiques. Alors que le rendement de conversion est encore non satisfaisant. Nous proposons dans ce travail, une méthode de simulation basée sur la résolution des équations de courants (continuités) pour une hétérostructure solaire organique à base de pigment méthyle pérylène (MPP) et le phtalocyanine de zinc (ZnPc) avec comme structure ITO/MPP/ZnPc/Au. Cette étude calcule le photocourant délivré par la cellule solaire organique bicouche MPP/ZnPc utilisant les équations de continuités et des courants par analogie aux phénomènes de transport des charges selon le modèle d’une hétérojonction n/p. Les valeurs intéressantes du photocourant se trouvent dans la zone active, hors de cette zone (à une distance supérieure des longueurs de diffusion) le photocourant devient très faible. L’insertion de la couche composite C60 et ZnPc à l’interface de MPP et ZnPc permet d’améliorer les performances de la cellule par une augmentation de la photo courant de la valeur 2.6 mA/cm2à 5.3 mA/cm2et le rendement passe de 0,72%à 1,49%