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ossier
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Principe d’une cellule
photovoltaïque à colorant
© Philippe Sautet
La deuxième contribution de la chimie
aux dispositifs photovoltaïques est de
proposer des dispositifs originaux à base de
molécules, et non plus de matériaux solides,
pour l’absorption de la lumière. Unemolécule
de colorant, appelée photosensibilisateur,
absorbe le photon lumineux. Cette molécule
est déposée en monocouche sur un support
oxyde mésoporeux de nanoparticules
d’oxyde de titane TiO
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, lui-même déposé sur
une électrode conductrice transparente
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.
L’électron de haute énergie produit par
l’absorption du photon, après avoir été
séparé du trou, est transféré du colorant
vers l’oxyde de titane, puis sur l’électrode
conductrice. L’électron, après être passé
dans le circuit extérieur, revient sur la
contre-électrode conductrice et, par transfert
grâce à un électrolyte oxydoréducteur,
peut rejoindre la molécule de colorant
dans l’état fondamental. Les premiers
photosensibilisateurs, des complexes
polypyridines de ruthénium, ont permis
d’atteindre une efficacité de 10 % dès 1993.
Aujourd’hui, une porphyrine de zinc détient
le record avec 13 %
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.