Brevet FR3083236A1 — publié le 20200103

COMPOSITION DE POLYMÈRE CONDUCTEUR ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION La présente invention concerne de manière générale une composition de polymère conducteur, son procédé de réalisation et une structure comprenant une telle composition. Cette composition est par exemple utilisée pour la réalisation de cellules photovoltaïques organiques (usuellement désignées par l'acronyme anglais OPC pour « Organic Pnotovoltalc Ceils »). Par cellule photovoltaïque organique, on entend, au sens de la présente invention, cellules photovoltaïques dont au moins la couche active est constituée de matériaux organiques. Les cellules organiques représentent un véritable intérêt dans le domaine du photovoltaïque. En effet, la possibilité de substituer les semi-conducteurs organiques généralement utilisés dans les cellules photovoltaïques permet d'accroître le nombre de systèmes réalisables et donc les possibilités d'utilisation. Le développement des cellules organiques photovoltaïques, et plus encore le développement de cellules organiques photovoltaïques commercialisables représentent à l'actuelle un enjeu majeur. Ces dernières années, le développement des cellules organiques photovoltaïques a connu une évolution par l'utilisation de la technique d'impression par jet d'encre pour leur mise en oeuvre [J- ,[2]. D'ailleurs, le Demandeur a mis au point en 2014 un procédé de fabrication de cellules photovoltaïques utilisant cette technique pour l'impression d'une partie des couches de ces cellules 137. De nombreuses études se sont alors focalisées sur la réalisation de couches interfaciales par application par voie liquide comme les techniques d'impression en rouleau, ou d'impression par centrifugation (ou « spin coating » en anglais), ou par application par impression par jet d'encre d'une encre comprenant un mélange polymère de poly(3,4- 2 éthylènedioxythiophène) et de poly(styrènesulfonate) de sodium, usuellement désigné par l'acronyme PEDOT:PSS. Par ailleurs, dans les cellules photovoltaïques à structure classique, la couche de PEDOT:PSS est disposée sous la couche 5 active, par exemple à base de P3HT:PCBM, tandis que dans les cellules photovoltaïques à structure inversée, la couche de PEDOT:PSS est imprimée sur la couche active et sous l'électrode supérieure servant de cathode. Les cellules photovoltaïques à structure inversée présentent l'avantage de présenter une 10 meilleure stabilité à l'air que les cellules à structure classique, et en outre de présenter généralement des rendements de conversion plus élevés. Par rendement de conversion d'une cellule photovoltaïque, on entend, au sens de la présente invention, le rapport de la 15 puissance électrique maximale délivrée par la cellule sur la puissance lumineuse incidente, pour une distribution spectrale et une intensité donnée. Il est à noter également que dans les actuels procédés de réalisation de cellules photovoltaïques organiques à structure 20 inverse, le dépôt de l'anode sur la couche de PEDOT:PSS est majoritairement réalisé par évaporation thermique sous vide (métallisation) mais par impression jet d'encre. En effet, pour la réalisation de cellules photovoltaïques organiques à structure inversée, ce dépôt n'est pas réalisé par voie liquide 25 dans la mesure où le PEDOT:PSS utilisé actuellement est normalement formulé pour être utilisé pour la réalisation de cellules photovoltaïques organiques à structure normale, et en particulier être déposé directement sur l'anode (couche dite HTL). 30 Ainsi, la formulation de PEDOT:PSS actuellement utilisée n'est pas optimisée pour être utilisée dans des cellules photovoltaïques organiques à structure inverse. Par ailleurs, la formulation de PEDOT:PSS actuellement utilisée n'est pas non plus optimisée pour être imprimée sur la couche active. Cependant, il a, par ailleurs, été démontré que de simples mélanges entre le PEDOT:PSS et un tensioactif peuvent permettre la réalisation de la couche interfaciale située entre la couche active et l'anode et peuvent également permettre d'améliorer 5 considérablement les propriétés des couches obtenues (couches dites HTL), ces mélanges étant généralement utilisées pour les dépôts par voie liquide. Il est à noter que pour obtenir des cellules photovoltaïques organiques présentant des rendements de conversion élevés, le 10 PEDOT:PSS utilisé présente une haute conductivité. En effet, l'utilisation de PEDOT:PSS à haute conductivité présente plusieurs avantages qui sont par exemple les suivants : - application de couches épaisses sans diminuer le rendement de conversion de la cellule photovoltaïque 15 organique à structure inversée, - améliorer l'extraction des charges aux électrodes en diminuant le phénomène de recombinaison à l'interface entre la couche interfaciale et l'électrode, et - éviter la diffusion du matériau constituant l'anode qui 20 peut traverser la couche active et créer éventuellement des courts circuits. Par faible résistivité , on entend au sens de la présente invention une valeur de résistivité égale ou inférieure à 110 Ohm/square avec un taux de transmission dans le visible 25 (généralement désigné par l'acronyme anglais VLT (pour « Visible Light Transmission Level ») de 907. Toutefois, quand le PEDOT:PSS est de faible résistivité, le simple mélange avec le tensioactif n'apporte aucun avantage et l'application du PEDOT:PSS par voie liquide ou par impression 30 jet d'encre sur la couche active est difficile et non optimisée. Il existe donc un besoin de fournir une composition de PEDOT:PSS à faible résistivité qui permet d'améliorer le rendement de conversion et la durée de vie de cellules photovoltaïques organiques à structure inversée en proposant 4 notamment une composition de polymère conducteur capable de pallier les défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur. En particulier, cette composition doit être apte notamment à être appliquée sur une couche active d'une cellule 5 photovoltaïque organique à structure inversée, et en particulier à permettre la réalisation d'une couche interfaciale disposée entre la couche active et l'anode tout en garantissant un rendement de conversion élevé. Par ailleurs, il existe également un besoin que cette 10 composition soit applicable par voie liquide ou par impression jet d'encre afin de permettre la mise en oeuvre de procédés de fabrication de cellules photovoltaïques organiques à structure inverse qui soient écologiques, économiques et rapides. En effet, il est, par ailleurs, à noter que la viscosité de 15 la formulation d'un mélange comprenant le PEDOT-PSS représente une réelle limite au regard de son application par voie liquide. Cela est dû au fait que la grande majorité de ce type de mélange a nécessairement une viscosité très faible, ce qui est notamment due à la faible solubilité des polymères et à l'utilisation 20 préférée de solvants sans halogènes. Ceci rend difficile la possibilité d'adaptation vers des techniques d'application par voie liquide et provoque également une baisse de la fiabilité de la technique d'impression par voie jet d'encre classique. Pour ce faire, le demandeur a en particulier mis au point 25 une composition de polymère conducteur présentant une faible résistivité et : - qui est apte à être appliquée par voie liquide, et particulièrement par impression jet d'encre, - qui est apte à être appliquée sur une large gamme de 30 couche active dans le cadre de la réalisation d'une cellule photovoltaïque à structure inverse, et - sur laquelle il est possible d'appliquer une électrode, en particulier une anode dans le cadre d'une cellule photovoltaïque à structure inversée. 5 Plus particulièrement, la présente invention a pour objet une composition de polymère conducteur présentant une viscosité inférieure à 10 mPa.s à 20°C et comprenant : - entre 90% et 98% en volume par rapport au volume total de 5 la composition d'une solution de Poly(3,4- ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) de sodium, et - entre 2% et 10% en volume par rapport au volume total d'une composition d'additifs comprenant : 10 o entre 2% et 5% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs d'un tensioactif, o entre 0,8% et 2% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition 15 d'additifs d'éthylène glycol, o entre 0.4% et 1% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs éthanolamine, et o entre 0,8% et 2% en volume par rapport au volume total 20 de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs d'un glycérol. Le tensioactif permet d'améliorer la mouillabilité, les propriétés morphologiques, mécaniques et électriques des couches PEDOT:PSS obtenues suite à l'application de cette composition de 25 polymère conducteur. De manière avantageuse, le ou les solvants peuvent être choisis parmi une eau déionisée et une solution tampon phosphatée saline (désignée usuellement par l'acronyme en anglais PBS pour « phosphate Buffered Salin »). 30 A titre d'exemples de Poly(3,4-éthylenedioxythiophène)- poly(styrènesulfonate) de sodium utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut notamment citer les produits commercialisés par AGFA sous la dénomination commerciale ORGACON S315 ou par MERCK sous les dénominations commerciales 329324, 6 560596, 739340, 768650, 739332, 768642, 655201, 900181, 768618, et 900208, et par HERAEUS sous les marques CLEVIOSTM PH1000 or F HC Solar. De manière avantageuse, le Poly(3,4- 5 ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) de sodium peut présenter un pH compris entre 1.5 et 3.5. De manière avantageuse, le tensioactif peut être un 4- (1,1,3,3-tétraméthylbutyl)phényl-polyéthylène glycol de formulet-Oct-05111-(OCH2CH2LOH, avec x égal à 9 ou 10. 10 A titre d'exemples de tensioactifs utilisables dans la composition selon l'invention, on peut notamment citer le Triton X-100 commercialisé par MERCK et le Zony2 ES-300 fluorosurfactant également commerciaT,4 par MERCK. La présente invention a également pour objet l'utilisation 15 de la composition selon l'invention pour réaliser une couche par impression jet d'encre. La présente invention a également pour objet l'utilisation de la composition selon l'invention pour réaliser une couche par voie liquide. 20 La présente invention a encore pour objet une structure comprenant : - une couche active ; - une couche de polymère conducteur réalisée suite à l'application de la composition définie selon l'invention. 25 De manière avantageuse, la résistivité électrique de surface de la couche de polymère conducteur comme PEDOT :PSS peut être comprise entre 60 à 110 Ohm/square avec un taux de transmission dans le visible de 90 lorsque celle-ci est appliquée par voie liquide. 30 Dans ce premier cas, la couche de polymère conducteur peut présenter une épaisseur comprise entre 30 et 50 nm. Une telle épaisseur présente l'avantage d'avoir une couche continue, robuste, uniforme, lisse, et présentant une résistivité électrique satisfaisante. 7 De manière avantageuse, la résistivité électrique de surface de la couche de polymère conducteur peut être comprise entre 60 et 350 Ohm/square lorsque celle-ci est appliquée par impression jet d'encre. 5 Dans ce deuxième cas, la couche de polymère conducteur peut présenter une épaisseur comprise entre 30 et 150 nm. Une telle épaisseur présente l'avantage d'avoir une couche continue, robuste, uniforme, lisse, et présentant une résistivité électrique satisfaisante. 10 De manière avantageuse, la couche de polymère conducteur peut présenter une rugosité Ra inférieure à 5 nm. Par rugosité de surface Ra, on entend, au sens de la présente invention, l'écart moyen arithmétique entre les creux et les pics de la surface par rapport à la ligne médiane (ou 15 moyenne), cet écart étant estimé selon la Norme ISO 4287. De manière avantageuse, la structure peut comprendre en outre une couche d'argent appliquée sur la couche de polymère conducteur par impression jet d'encre. Il est à noter par ailleurs que la couche active est de 20 préférence une couche organique comprenant soit un mélange de PV2000 et PC70BM dans l'O-xylène et le tétraline, soit un mélange de PTB7-Th et PC70BM dans l'O-xylène et le tétraline. La présente invention a encore pour objet un procédé d'élaboration de la composition selon l'invention, comprenant 25 les étapes suivantes : a) filtrer un Poly(3,4-ethylènedioxythiophène)-poly(styrènesulfonate) de sodium avec un filtre présentant une capacité de rétention comprise entre 0.2 pm et 0.8 pm ; b) réaliser un premier mélange comprenant : 30 - entre 2% et 67, en volume par rapport au volume total du premier mélange d'un tensioactif, - entre 1(_, et LU en volume par rapport au volume total du premier mélange d'éthylène glycol, 8 - entre 0.5% et en volume par rapport au volume total du premier mélange d'éthanolamine, - entre 1 et 4- en volume par rapport au volume total du premier mélange de glycérol, et 5 - entre 84 et 95.5% en volume par rapport au volume total du premier mélange d'un solvant ; c) chauffer le premier mélange à une température comprise entre 30 et 70°C pendant une durée comprise entre 15 et 45 min ; 10 d) agiter le premier mélange chauffé pendant une durée comprise entre 10 et 60 min à température ambiante ; e) mélanger une quantité comprise entre 1 et 3 mL du Poly(3,4- ethylenedioxythiophene)-poly(styrènesulfonate) de sodium filtré avec une quantité comprise entre 10 et 50 pL du 15 premier mélange chauffé et agité pour obtenir un deuxième mélange ; f) chauffer le deuxième mélange à une température comprise entre 30 et 60 °C ; et g) agiter le deuxième mélange chauffé pendant une durée 20 comprise entre 20 et 100 min à température ambiante. De manière avantageuse, le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une étape h) réalisée après l'étape g) et consistant à dégazer le deuxième mélange chauffé et agité pendant 3 à 5 minutes. Ce dégazage présente l'avantage d'éliminer les 25 gaz dissous afin d'améliorer l'application ultérieure de la composition et l'amorçage de la plupart des fluides (c'est-à-dire la mise en encre dans les chambres à encre du système jet d'encre). De manière avantageuse, le dégazage peut s'effectuer dans 30 un bain à ultrasons. 9 EXEMPLES Produits 5 - support en verre revêtu d'une couche d'oxyde d'indium- étain (anode) - supports flexibles en PET (Polyéthylène téréphtalate) ou en PEN (Polyéthylène (poly(éthylène 2,6-naphthalate) - solvants de nettoyage : 10 o dans le cas des supports rigides en verre : eau déionisée, Acétone, Ethanol et Isopropanol (IPA), et o dans le cas des substrats flexibles, ces derniers étant protégés par des films en plastiques, ils n'ont pas besoin d'un nettoyage comme dans le cas des 15 substrats rigides ; - premières compositions d'encres (couche interfaciale) o encre Ell de nanoparticules d'oxyde de Zinc synthétisée en laboratoire et dont la formulation est 20 détaillée à l'exemple 1. o encre E12 de nanoparticules d'oxyde de Zinc dopé à l'aluminium (AZO) commercialisée par la société GENES'INK et synthèse réalisée en laboratoire. 25 - deuxièmes compositions d'encres (couche active photovoltaïque) : o mélange polymère E21 de [6,6]-phenyl-S71-butanoate de méthyle (commercialisé par Nano-C sous la dénomination commerciale PC70BM) et de poly(thiénol[3,4-b]- 30 thiophène (commercialisé par Raynergytek sous la dénomination commerciale PV2000) ; o mélange polymère E22 de [6,6]-phenyl-S61-butanoate de méthyle (commercialisé par Nano-C sous la dénomination commerciale PC70BM) et de poly(thiénol[3,4-b]- 10 thiophène (commercialisé par 1-Materials sous la dénomination commerciale PTB7-Th) ; o 0-xylène à titre de solvant (ortho-xylène de formule C6B4(CH3)2) ; et 5 o Tétraline (1,2,3,4-tétrahydronaphthaline) à titre d'additif. Le polymère PV2000 du mélange E21 ou le polymère PTB7-Th du mélange E22 sont présents dans ces deuxièmes compositions d'encres à raison de 10 mg/ml. 10 Le rapport massique entre le polymère PV2000 du mélange E21 ou le polymère PTB7-Th du mélange E22 et le PC70BM est de 1:1.5 Le Rapport volumique entre le solvant 0-xylène et l'additif Tétraline est de 97 : 3 dans ces deuxièmes compositions. On réalise une deuxième composition d'encre en ajoutant au 15 mélange polymère E21 ou E22 le solvant et l'additif et en maintenant ce mélange 24 heures sous agitation sur plaque chauffante à 80 °C à une vitesse de 700 RPM. - troisièmes compositions d'encres (deuxième couche 20 interfaciale) : o PEDOT:PSS commercialisé par Agfa sous la dénomination commerciale 1J1005 ou PEDOT PSS commercialisé par Agfa sous la dénomination commerciale ORGACON S315 ; o Triton X-100 (4-(1,1,3,3-tétraméthylbutyl)phényl- 25 polyéthylène glycol de formulet-Oct-C6H4-(OCH2CH2)x0H, x= 9-10) commercialisé par Merck à titre de détergent/tensioactif ; o Ethanediol (ou éthylène glycol, de formule HOCH2C1120H) commercialisé par Merck ; 30 o glycérol (1,2,3-Propanetriol ou glycérine, de formule HOCH2CH(OH)CH2OH) commercialisé par Merck ; o Eau déionisée, produite en laboratoire ou bien commercialisée par la société PURELAB classic sous la marque ELGA pour l'eau. 11 - quatrième composition d'encres (anode) : o Encre E41 de nanoparticules d'argent commercialisée par la société GENES'INK sous la dénomination 5 commerciale H-CS01130), ou o Encre E42 de nanoparticules d'argent commercialisée par la société MERCK sous la dénomination commerciale 901083, ou o Encre de nanoparticules d'argent commercialisée par 10 la société PV-NANOCELL, ou o Encre de nanoparticules d'argent commercialisée par la société DUPONT, ou o Encre de nanoparticules d'argent commercialisée par la société ANP (« Advanced Nano Products »). 15 Tests - Mesure de la rugosité Ra Ces mesures sont réalisées à l'aide d'un microscope à force 20 atomique (Nanoscope III Multimode SPM de Brucker, utilisé en mode contact intermittent (ou « tapping mode »), avec des pointes hq:nscl5 commercialisées par MiKromasch et présentant un rayon de courbure 8 nm), les mesures ont été effectuées sur différents échantillons de cellules 25 photovoltaïques selon l'invention et selon l'art antérieur. - Mesure de l'épaisseur des couches La mesure de l'épaisseur des couches imprimées est effectuée au moyen d'un profilomètre à pointe de marque 30 DektakXT commercialisé par BRUKER à partir d'une rayure faite avec une lame de cutter (on crée ainsi un canal ayant l'épaisseur du dépôt). Il s'agit d'un profilomètre de contact qui mesure des variations de relief grâce au déplacement vertical d'un stylet à pointe qui balaye la 12 surface en appliquant une force de contact constante et en révèle toutes les dénivellations. L'échantillon est placé sur un plateau qui lui permet de se déplacer avec une vitesse donnée et sur une distance choisie. Les valeurs 5 d'épaisseur présentées dans la présente demande de brevet correspondent à la moyenne de cinq mesures effectuées en six points différents d'une même marche d'un échantillon. Avant de réaliser les mesures, la longueur de la zone balayée, sa durée, la force d'appui du stylet et la plage 10 de mesure doivent être définies. - Mesure de la résistivité électrique Cette mesure est réalisée à l'aide de la technique 4 pointes, de la manière suivante : 15 - on place les 4 pointes alignées loin des bords de la couche à caractériser. - Ces 4 pointes sont équidistantes les unes des autres. - Du courant est généré par un générateur de courant entre les pointes extérieures, tandis que la tension est 20 mesurée entre les pointes intérieures. Le rapport de la tension mesurée sur l'intensité qui traverse l'échantillon. donne la résistance du trbnçon entre les pointes intérieuxes. 25 - Mesure de la viscosité : La viscosité d'un fluide se manifeste par sa résistance à la déformation ou bien au glissement relatif de ses couches. Au cours de l'écoulement d'un fluide visqueux dans un tube capillaire par exemple, la vitesse des molécules (v) est 30 maximale dans l'axe du tube et diminue jusqu'à s'annuler à la paroi tandis qu'entre les couches se développe un glissement relatif ; d'où l'apparition de forces tangentielles de frottement. Les forces tangentielles, dans 13 les fluides, dépendent de la nature du fluide considéré et du régime de son écoulement. Le viscosimètre utilisé est de type Ubbelhode, il est placé dans un thermostat maintenu à température constante (25 °C 5 dans notre cas d'étude). On mesure le temps d'écoulement d'un volume constant V défini par deux traits de repères (M1 et M2) situés de part et d'autre d'un petit réservoir surmontant le capillaire. - Mesure du vieillissement : 10 Vieillissement sous éclairage permanent de type « light soacking » et vieillissement thermique à 85°C - Caractérisation de la morphologie : Mesures AFM pour reproduire la topographie de surface et TEM pour valider le caractère cristallin des matériaux 15 ainsi que les tailles de nanoparticules présentes au niveau des couches. - Rendement de conversion Le rendement de conversion est le rapport de la puissance générée et de la puissance du rayonnement solaire incident 20 qui est normalisée à 100 mW/cm2 pour un spectre AM1.5. EXEMPLE 1 : obtention d'un premier exemple de première composition d'encre Ell pour couche interfaciale 25 1.2 Synthèse du ZnO par la technique Polyol-4- Matériels utilisés: Deux ballons, Colonne à Brome, Bain d'huile, Bouteille d'Argon, filtre à seringue, plaque chauffante et agitateur magnétique, 30 bain à ultrason, imprimante Ardeje A100, imprimante Ardeje OD100, tête d'impression des marques : KONICA, RICOH, SEIKO, XAAR, DIMATIX, HP, EPSON. 14 Procédure: 5 En premier lieu, on pèse une quantité de 2,207 g de KOH dans un ballon de 250 mL. Ensuite on ajoute 115 mL de méthanol. Dans un autre ballon plus grand, on ajoute 4.101g de l'acétate de zinc avec 210 mL de méthanol sous agitation puis on ajoute 115 ml d'eau. 10 - Puis, on fixe ce grand ballon dans un bain d'huile (ou d'eau) sous agitation et sous argon à 60°C sur une plaque chauffante et sous agitation. 15 Par ailleurs, le KOH est dissous dans un bain ultrason pour l'ajouter ensuite goutte à goutte dans ce ballon. Nous observerons un changement de couleur de transparent à opaque. Après quelques minutes, la solution redevient transparente. Le mélange est ensuite encore agité pendant 3 heures, à l'issue desquelles une suspension blanche de ZnO s'est formée. 1.3 Fabrication de l'encre Ell à partir des nanoparticules de 20 ZnO synthétisées L'oxyde zinc ZnO obtenu à l'issue de la technique Polyol à l'issue de l'exemple 1.1 est refroidi en bain froid et les particules de ZnO sont séparées par centrifugation 25 (12 min et 7800 tr/ min) puis dispersées dans le butanol utilisant l'éthylène glycol comme surfactant. On obtient une encre Ell de particules de ZnO ayant une concentration en nanoparticules de 4 mg/ml. Avant l'impression par jet d'encre, l'encre Ell est 30 préalablement filtrée avec un filtre de 0.45 micromètres en acétate de cellulose (AC). 15 EXEMPLE 2 : obtention d'un deuxième exemple de première composition d'encre E12 pour couche interfaciale On utilise l'encre de nanoparticules d'oxyde de Zinc dopé 5 à l'aluminium (AZO) commercialisée par la société GENES'INK de la manière suivante : avant l'impression par jet d'encre, l'encre est préalablement mise dans un bain ultrason pendant 2 minutes à température ambiante, puis filtrée avec un filtre de 0.45 micromètres en acétate de cellulose. On obtient l'encre 10 E12. EXEMPLE 3 : obtention d'un troisième exemple de première composition d'encre E13 pour couche interfaciale 15 3.1 Synthèse de nanoparticules d'AZO Cette synthèse se fait par le protocole suivant, conformément à celui décrit dans la publication scientifique [3] : 20 - On introduit de l'acétate de zinc, de l'isopropylate d'aluminium et de l'eau distillée dans un ballon contenant de l'éthanol anhydre. Après chauffage à 80°C pendant 30 minutes, de l'hydroxyde de potassium dispersé dans l'éthanol est ajouté goutte 25 à goutte au ballon en chauffant à 80°C pendant 16 heures : des nanoparticules d'AZO sont ainsi synthétisées. Ces nanoparticules sont ensuite séparées de la solution par centrifugation et dispersées dans un solvant à base 30 d'alcool utilisant l'éthanolamine (EA). Par cette méthode, des nanoparticules d'AZO NCs (acronyme anglais pour : « Aluminium Doped Zinc Oxyde nano-crvstals ») à des niveaux de dopage Al allant de OL (référence non dopée) jusqu'à 0.8% ont été produites en 16 variant le rapport initial du précurseur d'isopropylate d'aluminium par rapport à l'acétate de zinc, et en gardant tous les autres paramètres constants. 5 3.2 Procédure de fabrication de l'encre E12 à partir des nanoparticules d'AZO synthétisées L'AZO obtenu à l'issue de la technique Polyol-à l'issue de l'exemple 3.1 est refroidi en bain froid et les 10 particules d'AZO sont séparées par centrifugation (12 min et 7800 tr/ min) puis dispersées dans le butanol utilisant l'éthylène glycol comme surfactant. On obtient une encre E12 de particules d'AZO ayant une concentration en nanoparticules de 2 mg/ml. 15 Avant l'impression par jet d'encre, l'encre E12 est préalablement filtrée avec un filtre de 0.45 micromètres en acétate de cellulose. EXEMPLE 4 : obtention de deuxièmes compositions d'encre E21 et 20 E22 pour couche active photovoltaïque Selon que l'on utilise du PC70BM associé à PV2000 ou du PC70BM associé à du PTB7-Th, on obtient respectivement les compositions d'encre E21 et E22, dont les compositions sont 25 détaillées dans le tableau 1 ci-après : Tableau 1 : Composition E21 E22 PC70BM 15 mg 15 mg PTB7-Th 10 mg PV2000 10 mg 0-xylène 1 mL 1 mL Tétraline 60 microlitres 60 microlitres 17 La composition d'encre E21 est obtenue comme suit : 10 mg PTB7-th mélangés avec 15 mg de PC70BM (correspondant à un rapport massique 1 :1.5) dans 1 millilitre de o- 5 xylène et 60 microlitres de tétraline. Le mélange est mis sous agitation magnétique sur plaque chauffante à 80°C pendant 24 heures. Avant l'impression, l'encre est préalablement filtrée avec un filtre 0.45 micromètres en AC. 10 - Les couches imprimées subissent ensuite un recuit thermique sur plaque chauffante à 85 °C pendant 2 minutes. La composition d'encre E22 est obtenue comme suit : - 10 mg PV2000 mélangés avec 15 mg de PC70BM (correspondant 15 à un rapport massique 1 : 1.5) dans 1 millilitre de o-xylène et 60 microlitres de tétraline. - Le mélange est mis sous agitation magnétique sur une plaque chauffante à 80°C pendant 24 heures. Avant l'impression par voie jet d'encre, l'encre E22 est 20 filtrée avec un filtre 0.45 micromètres en AC. Après impression jet d'encre d'E12 ou E22, on obtient des couches actives photovoltaïques qui, une fois imprimées sont soumises à un recuit thermique sur plaque chauffante à 85 °C pendant 2 minutes. 25 EXEMPLE 5 : obtention de troisièmes compositions d'encre E31 et E32 pour deuxième couche interfaciale Ces troisièmes compositions d'encre E31 et E32 pour deuxième 30 couche interfaciale sont obtenues comme suit : - on filtre le PEDOT:PSS avec un filtre 0.45 pm ; - on mélange 500 ul de Triton X-100 (a) avec 200 ul Ethylène Glycol (b), 200 pl Glycérol (c) et 100 pl Ethanolamine (d) dans 9 ml d'eau déionisée (e) ; 18 - on met le mélange ainsi obtenu sous agitation magnétique à 50°C sur plaque chauffante pendant 30 minutes, puis sous agitation magnétique à température ambiante pendant 20 minutes ; 5 - on mélange le PEDOT:PSS initialement filtré avec mélange ainsi obtenu après agitation, dans les proportions suivantes : 30 ul de mélange des 4 additifs dans l'eau déionisée pour 1 ml de PEDOT:PSS ; on met le mélange résultant (avec PEDOT:PSS) sous agitation magnétique sur 10 plaque chauffante à température ambiante pendant 1 heure au minimum ; et - on dégaze la solution finale ainsi obtenue E31 pendant 3 à 5 minutes dans un bain ultrason avant l'impression. 15 Selon que l'on utilise le PEDOT: PSS IJ1005 ou le PEDOT:PSS ORGACON 5315, on obtient respectivement les compositions d'encre E31 et E32, dont les compositions sont détaillées dans les deux tableaux 2 et 3 ci-après : 20 Tableau 2 : Composition Solution X (a+b+c+d) a-Triton x-100 A 500 uL b-Éthylène Glycol B 200 uL c-Glycérol c 200 In d-Ethanolamine D 100 uL e-Eau déionisée E 9 mL 19 Tableau 3 : Composition E31 E32 IJ1005 1 mL Orgacon 5315 1 mL Solution X 30 pL 30 pi, a)+b)+c)+d) 5 EXEMPLE 6 : obtention d'exemples de cellules OPV selon l'invention On réalise des cellules OPV conformes à l'invention selon le procédé suivant : 10 Cas des substrats rigides : - Nettoyage du substrat rigide en verre avec couche ITO structurée par trempage successif dans 4 bains de nettoyage 15 différents : o Bain 1 : Eau déionisée à 20-40 °C pendant 10-15 minutes, o Bain 2 : Acétone à 20-40 °C pendant 10-15 minutes, o Bain 3 : Ethanol à 20-40 °C pendant 10-15 minutes, 20 o Bain 4 : Isopropanol à 20-40 °C pendant 10-15 minutes ; - Impression de l'encre Ell, E12, ou El3 suivi d'un recuit à 85 °C pendant 5 minutes ; - Impression de l'encre de la couche active E21 ou E22 suivi 25 d'un recuit à 85 °C pendant 2 minutes ; - Nettoyage de la couche active E21 ou E22 avec un alcool (Ethanol, Butanol, isopropanol) ; - Impression de l'encre E31 ou E32, suivi d'un recuit à 120 °C pendant 2 minutes ; 20 - Nettoyage de la couche E31 ou E32 avec un alcool (Ethanol, Butanol, Isopropanol) ; - Impression de l'encre d'Ag E41 (de Genes'Ink) ou E42 (de Merck), suivie d'un recuit à 135 °C pendant 5-8 minutes. 5 Cas des substrats flexibles : - Le substrat ITO/PET est protégé par deux films en plastique sur les deux faces: 10 o on colle ce substrat avec du scotch double face sur une lame de verre ayant la même dimension ; o On enlève ensuite le film plastique qui couvre la face ITO du substrat ; - Impression de l'encre E11 (ou E12) suivi d'un recuit à 85°C 15 pendant 5 minutes ; - Impression de l'encre de la couche active E21ou E22 suivi d'un recuit à 85 °C pendant 2 minutes ; - Nettoyage de la couche active E2lou E22 avec un alcool (Ethanol, Butanol, isopropanol) ; 20 - Impression de l'encre E31 ou E32 suivi d'un recuit à 120 °C pendant 2 minutes ; - Nettoyage de la couche E31 ou E32 avec un alcool (méthanol, éthanol, butanol, isopropanol) - Impression de l'encre E41 ou E42, suivie d'un recuit à 135 25 °C pendant 5 à 8 minutes ; - Détacher la cellule photovoltaïque ainsi obtenue du film en plastique. On obtient à l'issue du procédé de fabrication les cellules suivantes, qui sont récapitulées le tableau 4 ci-après : 21 Tableau 4 Cellules Composition de Composition de Nettoyage couche active Composition de Nettoyas couche : OPV selon la première la couche active photovoltaïque 5 la deuxième l'invention couche couche interfaciale 4 interfaciale 6 Cl Ell E21 Oui E31 oui C2 El2 E21 Oui E31 oui C3 Ell E22 Oui E31 oui C4 E12 E22 Oui E31 oui C5 Ell E21 Oui E32 oui C6 E12 E21 Oui E32 oui C7 Ell E22 Oui E32 oui C8 E12 E22 Oui E32 oui C9 Ell E21 Non E31 non C10 E12 E21 Non E31 non Cll Ell E22 Non E31 non C12 E12 E22 Non E31 non C13 Ell E21 Non E32 non C14 E12 E21 Non E32 non C15 Ell E22 Non E32 non C16 E12 E22 Non E32 non 22 EXEMPLE 7 : obtention d'exemples de cellules OPV conformes à l'art antérieur/témoins On réalise des cellules OPV conformes à l'art antérieur/témoins selon le procédé suivant : 1) Les substrats ITO (achetés chez Lumtec, 15 Ohm/square') ont été soigneusement nettoyés par sonication dans l'eau déionisée l'acétone, l'éthanol puis dans l'IPA (10 minutes par bain) ; 2) Une solution à base de nanoparticules de ZnO (où d'AZO) dans l'IPA et de l'éthanolamine à 0,2% (v / v) a été déposée par centrifugation (ou « spin coating ») à 1500 tr / min pendant 1 min et séchées à 80 ° C pendant 5 min sur plaque chauffante ; 3) PTB7-Th (ou PV2000) et PC70BM sont mélangés avec un rapport massique de 1: 1.5 dans l'O-xylène comme solvant et la tétraline comme additif avec une concentration de 10 mg/ml en polymère (le ratio entre solvant et additif est 97 :3 v/v). Une couche ayant une épaisseur nominale de 90-100 nm, a été déposée par centrifugation (ou « spin coating ») à 2 700 tr / min pendant 2 min ; 4) Une couche fine de poly (3,4-PEDOT: PSS) (5315) a été déposée par centrifugation (ou « spin coating ») sur la couche organique à la vitesse de 3000 tr / min pendant 60 s, puis chauffée sur une plaque chauffante à 120 ° C pendant 5 minutes ; 5) Pour la cathode, des échantillons ont été placés dans un évaporateur MBRAUN à l'intérieur d'une boîte à gants, dans lequel des électrodes métalliques Al (100 nm) ont été évaporées thermiquement sous une pression de 2 x 10-7 Torr à travers un masque. 23 EXEMPLE 8 : caractérisation des cellules OPV obtenues aux exemples 6 et 7 Les différentes cellules OPV, selon l'invention et témoins, ont été caractérisées selon les tests indiqués précédemment et les résultats de ces caractérisations dans le tableau 5 ci-après. Tableau 5 : (VLT : visible light transmission) Cellules OPV selon l'invent ion Résistivité électrique Résistivité électrique 90114, VLT ai. 550 nm Rendement de Épaisseur de couches 95 % VLT at 550 mn conversion (%) pour une surface de 2 cm' à 3,5 cm' C2 150 - 200 Ohm/square, 60 - 80 Ohm/square, 4 - 6.2 (ii, 80-100 nm C4 150 - 200 01ml/square, 60 - 80 Ohm/square, 3 . 5 - 5 % 80-100 nm C6 200 - 250 Ohm/smmrc, RO - 100 Ohm/smulm, 3 - 5 5 80-100 nm C8 200 - 250 Ohm/squam, RO - 100 Ohm/squam, 3.5 - 5 5 80-100 nm C10 250 - 300 Ohm/square, 90 - 110 Ohm/square, 3 - 5 (-7; 80-100 nm C12 250 - 300 Ohm/square, 90 - 110 Ohm/square, 2.5 - 4 % 80-100 nm C14 300 - 350 Olun/squarc, 100 - 110 Olun/squarc, 2 . 5 - 4 ?-; 80-100 nm C16 300 -350 Ohm/square, 100 - 110 Ohm/square. 3 - 3 . 5 5 80-100 nm Les cellules OPV selon l'invention C2 à C16 montrent que la problématique d'impression de la couche HTL en matériau PEDOT :PSS, d'une cellule photovoltaïque est résolu : est en mesure de réaliser une cellule, ou un module organique composé de 4 couches imprimées sur une première électrode transparente conductrice présente sur le substrat souple plastique ou rigide verre, ou composé de 5 couches imprimées sur un substrat souple plastique ou rigide verre vierge de tout matériau. L'invention consiste à formuler une solution de PEDOT :PSS compatible avec le procédé d'impression jet d'encre. Cette formulation nous permet de mettre en oeuvre avantageusement un PEDOT :PSS de haute conductivité classiquement utilisé en couche HTL déposée sur ITO ou pour remplacer cette électrode, pour obtenir une couche HTL déposée sur la couche active organique. 24 Le procédé d'impression jet d'encre combiné à cette formulation nous permet de contrôler l'épaisseur de couche imprimée, pour optimiser les caractéristiques électriques et optiques du matériau, mais aussi de sa morphologie qui améliore l'extraction des charges aux électrodes en diminuant le phénomène de recombinaison à l'interface entre la couche interfaciale et l'électrode et avec une ségrégation verticale favorable au transport des charges. Cela nous permet aussi d'obtenir des couches épaisses sans diminuer le rendement de conversion, ce qui d'un point de vue de procédé favorise la répétabilité et la stabilité. Les rendements de conversion des modules réalisés à l'aide de la présente invention restent uniques à ce jour. Il est ainsi possible de réaliser : - une série de 20 modules de 6 cellules interconnectées, chaque module composé de 4 couches imprimées sur une première couche d'ITO structurée sur verre, représentant 3,5 cm' de couche active au total, avec un rendement moyen de conversion de 5,7°, et un maximum de 6,2 sous 1 SUN AM 1.5 ; - une série de 5 modules de cellules interconnectées, chaque module composé de 4 couches imprimées sur une première couche d'ITO structurée sur PET flexible, représentant 3,5 cm' de couche active au total, avec un rendement moyen de conversion de 3,5°, et un maximum de 4,li sous 1 SUN AM 1.5 25 LISTE DES REFERENCES [1] Sharaf Sumaiya, Kamran Kardel, and Adel El-Shahat. "Organic Solar Cell by Inkjet Printing - An Overview." 53, Georgia, USA : Technologies, 2017, Vol. 5. [2] Peng, X., Yuan, J., Shen, S., Gao, M., Chesman, A. S. R., & Yin, H. (2017). "Peroyskite and Organic Solar Ceils Fabricated by Inkjet Printing: Progress and Prospects", Adv. Funct. Mater. 2017, 1703704. [3] Demande de brevet Européen EP2960957 de DRACULA TECHNOLOGIES, déposée le 25 juin 2015 et publiée le 30 décembre 2015. [4] S.Ben Dkhil, D. Duché, M. Gaceur, A. K. Thakur, F. Bencheikh Aboura, L. Escoubas, J.-J. Simon, A. Guerrero, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, Q. Bao, M. Fahlman, C. Videlot-Ackermann, O. Margeat, J. Ackermann, "1;n0 Optical Spacers in Highly Efficient Polymer Solar Celis", Adv. Energy Mater. 2014, REVENDICATIONS1. Composition de polymère conducteur, ladite composition présentant une viscosité inférieure à 10 mPa.s à 20°C et comprenant : entre 90% et 98% en volume par rapport au volume total de ladite composition d'une solution de Poly(3,4- ethylènedioxythiophene)-poly(styrènesulfonate) de sodium, et - entre 2% et 10% en volume par rapport au volume total d'une composition d'additifs comprenant : o entre 2% et 5% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs d'un tensioactif, o entre 0,8% et 2% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs d'éthylène glycol, o entre 0.4% et 1% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs éthanolamine, et o entre 0,8% et 2% en volume par rapport au volume total de l'ensemble des additifs de la composition d'additifs d'un glycérol. 2. Composition selon la revendication 1, selon laquelle lesdits un ou plusieurs solvants sont choisis parmi l'éthanol, l'éthylène glycol, une eau déionisée et une solution tampon phosphatée saline. 3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, selon laquelle ledit Poly(3,4-éthylènedioxythiophène)poly(styrènesulfonate) de sodium présente un pH compris entre 1,5 et 3,5. 27 4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon laquelle ledit tensioactif est un 4-(1,1,3,3- tétraméthylbutyl)phényl-polyéthylène glycol de formulet-OctC61-14-(OCH2CH2)x014, avec x égal à 9 ou 10. S. Utilisation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour réaliser une couche par impression jet d'encre. 6. Utilisation de la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour réaliser une couche par voie liquide. 7. Structure comprenant : - une couche active ; - une couche de polymère conducteur réalisée suite à l'application de la composition définie par l'une quelconque des revendications 1 à 4. 8. Structure selon la revendication 7, selon laquelle la résistivité électrique de surface de la couche de polymère conducteur est comprise entre 0.1 à 10 S.cm 1 lorsque ladite couche de polymère conducteur est appliquée par voie liquide. 9. Structure selon la revendication 8, selon laquelle ladite couche de polymère conducteur présente une épaisseur comprise entre 30 et 50 nm. 10. Structure selon la revendication 9, selon laquelle la résistivité électrique est comprise entre 60 et 350 Ohm/square lorsque ladite couche de polymère conducteur est appliquée par impression jet d'encre. 28 11. Structure selon la revendication 10, selon laquelle ladite couche de polymère conducteur présente une épaisseur comprise entre 30 et 150 nm. 12. Structure selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, selon laquelle ladite couche de polymère conducteur présente une rugosité Ra inférieure à 5 nm. 13. Structure selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant en outre une couche d'argent appliquée sur ladite couche de polymère conducteur. 14. Procédé d'élaboration de la composition définie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) filtrer un Poly(3,4-ethylènedioxythiophène)- poly(styrènesulfonate) de sodium avec un filtre présentant une capacité de rétention comprise entre 0.2 pm et 0.8 pm ; b) réaliser un premier mélange comprenant : - entre 2; et 6-(= en volume par rapport au volume total du premier mélange d'un tensioactif, - entre 1; et 4-(= en volume par rapport au volume total du premier mélange d'éthylène glycol, - entre 0.5% et 2(T, en volume par rapport au volume total du premier mélange d'éthanolamine, - entre 1(_, et 4% en volume par rapport au volume total du premier mélange de glycérol, et - entre 84 ; et 95.5% en volume par rapport au volume total du premier mélange d'un solvant ; c) chauffer le premier mélange à une température comprise entre 30 et 70°C pendant une durée comprise entre 15 et 45 min ; d) agiter le premier mélange chauffé pendant une durée comprise entre 10 et 60 min à température ambiante ; 29 e) mélanger une quantité comprise entre 1 et 3 mL du Poly(3,4- ethylenedioxythiophene)-poly(styrènesu1fonate) de sodium filtré avec une quantité comprise entre 10 et 50 pL du premier mélange chauffé et agité pour obtenir un deuxième mélange ; f) chauffer le deuxième mélange à une température comprise entre 30 et 60 °C ; et g) agiter le deuxième mélange chauffé pendant une durée comprise entre 20 et 100 min à température ambiante. 15. Procédé selon la revendication 14, comprenant en outre une étape h) réalisée après l'étape g) et consistant à dégazer ledit deuxième mélange chauffé et agité pendant 3 à 5 minutes. 16. Procédé selon la revendication 15, selon lequel ledit dégazage s'effectue dans un bain à ultrasons.