Depuis la prise de conscience du besoin impératif de réduire nos dépendances vis-à-vis des énergies fossiles, nous assistons à un engouement sans précédent de la communauté scientifique vers la conception de cellules photovoltaïques. En effet, la possibilité d’utiliser à large échelle la lumière du soleil comme source majeure d’énergie primaire pourrait devenir réalité au cours de ce siècle. À la différence des cellules conventionnelles à base de silicium, le principe de fonctionnement des cellules à colorant s’inspire du processus naturel de la photosynthèse ; c’est-à-dire que les processus d’absorption de la lumière et de séparation des charges sont différenciés et réalisés par des matériaux distincts. Chaque composant moléculaire n’effectue qu’une seule fonction pour laquelle il est optimisé. Un autre intérêt de ces cellules réside dans leur faible coût car elles reposent sur des matériaux bon marché et sur une technologie peu onéreuse.
Dans cet exposé sont présentés les principes qui régissent le fonctionnement des cellules photovoltaïques fondées sur la sensibilisation d’un oxyde minéral semi- conducteur à large bande interdite. La première partie porte sur les cellules dites de « type Grätzel », c’est-à-dire dont le mécanisme est fondé sur l’injection d’électrons dans la bande de conduction d’un semi-conducteur de type n (typiquement TiO2 ou ZnO). La deuxième partie concerne une nouvelle technologie photovoltaïque reposant sur l’utilisation de semi-conducteurs de type p (SC-p) et dont le principe de fonctionnement est inversé, puisque le colorant photo-excité injecte une lacune dans la bande de valence du SC-p. Les contributions majeures et les perspectives dans ce domaine sont présentées.
