Amphithéâtre Guillaume Budé, Site Marcelin Berthelot
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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.

Intervenant(s)

Fabrice Odobel

Directeur de Recherches CNRS, Nantes