Modélisation des spectres d'action de photocourant des dispositifs photovoltaïques basés sur des films minces organiques

Nous avons modélisé les spectres d'action de photocourant en court-circuit expérimentaux des dispositifs photovoltaïques à hétéojonction en film mince de poly(3-(4′-(1″,4″,7″-trioxaoctyle)phényl)thiophène) (PEOPT)/fullerène (C60). La modélisation était basée sur l'hypothèse que le processus de génération de photocourant résulte de la création et de la diffusion d'espèces photogénéées (excitons), qui sont dissociées par transfert de charge à l'interface PEOPT/C60. La distribution du champ électrique optique interne à l'intérieur des dispositifs a été calculée en utilisant des indices de réfraction complexes et l'épaisseur des couches des matériaux déterminés par ellipsométrie spectroscopique. Les contributions au photocourant résultant de l'absorption optique dans les couches de polymère et de fullerène étaient toutes deux nécessaires pour modéliser les spectres d'action de photocourant expérimentaux. Nous avons obtenu des valeurs pour la portée de diffusion des excitons de 4,7 et 7,7 nm pour PEOPT et C60, respectivement. La distribution calculée du champ électrique optique interne et les spectres d'action de photocourant résultants ont été utilisés pour étudier l'influence de la structure géométrique sur l'efficacité des dispositifs en film mince. De cette manière, le photocourant a été optimisé.