Brevet FR3069708A1 (20190201)

REVENDICATIONS1. Empilement multicouche utile pour former un dispositif photovoltaïque, ledit empilement comportant au moins une succession de couches superposées et jointives les unes aux autres dans l'ordre suivant : (a) une couche semi-conductrice de type N, dite couche d'injection d' électrons ; (b) une couche active de type pérovskite ; (c) une structure conductrice de type P, dite couche de transport de trous, comprenant au moins une couche d'un matériau conducteur à base de poly(3,4- éthylènedioxythiophène) (PEDOT) associé à un ou plusieurs contre-ions choisis parmi le poly(styrène sulfonate) (PSS), le tosylate (0Ts), le triflate (OTO et le méthylsulfonate (0Ms) ; caractérisé en ce que la structure de type P comprend en outre au moins une 15 couche de polymère semi-conducteur n-conjugué, distinct du PEDOT, qui est jointive à l'une des faces de ladite couche de matériau conducteur à base de PEDOT.\n<CLM>\1\tEmpilement selon la revendication 1, dans lequel ladite structure conductrice de type P (c) est formée d'une couche de matériau conducteur à base de PEDOT avec contre-ion(s) et d'une couche dudit polymère semi-conducteur n-conjugué 20 disposée à l'interface de ladite couche à base de PEDOT et de la couche active (b).\n<CLM>\1\tEmpilement selon la revendication 1, dans lequel ladite structure conductrice de type P (c) est formée d'une couche de matériau conducteur à base de PEDOT avec contre-ion(s) et d'une couche de polymère semi-conducteur n-conjugué disposée sur la face de ladite couche de matériau conducteur à base de PEDOT non 25 ccrntigüe à la couche active (b).\n<CLM>\1\tEmpilement selon la revendication 1, dans lequel ladite structure conductrice de type P est constituée de la succession de couches superposées et jointives les unes aux autres dans l'ordre suivant : couche dudit polymère semi-conducteur n-conjugué / couche de matériau conducteur à base de PEDOT avec contre-ion(s)/ couche 30 dudit polymère semi-conducteur n-conjugué.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite couche de matériau conducteur à base de PEDOT avec contre-ion(s) possède 16 une épaisseur inférieure ou égale à 500 nm, en particulier inférieure ou égale à 200 nm et plus particulièrement inférieure ou égale à 100 nm.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite structure conductrice de type P comprend une couche de PEDOT :PSS. 5\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite couche en polymère semi-conducteur n-conjugué possède une épaisseur inférieure à celle de la couche de matériau conducteur à base de PEDOT à laquelle elle est jointive, en particulier une épaisseur inférieure ou égale à 20 nm et de préférence inférieure ou égale à 15 nm. 10\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite couche de polymère semi-conducteur Tc-conjugué (SC) et ladite couche de matériau conducteur de type PEDOT avec contre-ion(s) (C) sont considérées dans un rapport d'épaisseur (SC)/(C) compris entre 1/100 et 1/5, et de préférence de l'ordre de 1/10, dans une architecture considérant une unique couche de chacun des matériaux.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, comprenant à titre de structure conductrice de type P un empilement formé d'une couche dudit polymère semi-conducteur 7r-conjugué (SC) / couche de matériau conducteur de type PEDOT avec contre-ion(s) (C)/ couche dudit polymère semi-conducteur it-conjugué (SC), ayant un rapport d'épaisseur (SC)/(C)/(SC) compris entre 1/100/1 et 1/5/1, de préférence de l'ordre de 1/10/1.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit polymère semi-conducteur ir-conjugué est choisi parmi les poly(3- hexylthiophène) ou P3HT, poly[N- 9'-heptadecany1-2,7-carbazole-alt-5,5-(4,7-di-2- thieny1-2',1' ,3 ' -benzothiadiazo le ou PCD TB T, po ly [2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diy1[4,4- bis(2-ethylhexy1)-4H-cyclopenta[2,1-b:3,4-bldithiophene-2,6-diyl]] ou PCPDTBT, le Poly(benzo [1,2-b :4,5-131 dithiophene-alt-thieno [3 ,4-c]pyrro le-4,6-dione) PBDTTPD, poly[[4,8-bis[(2-ethylhexyl)oxy] benzo [1,2-b:4,5-Mdithiophene-2,6-diyl][3-fluoro-2-[(2- ethylhexyl) carbonyl]thieno[3,4-b]thiophenediyl]] ou PTB7.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 30 lequel ledit polymère semi-conducteur 71-conjugué est un poly(3-hexylthiophène) ou P3HT.\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant à titre de structure conductrice de type P (c) au moins une couche de P3HT disposée à 17 l'interface de ladite couche active de type pérovskite (b) et d'une couche PEDOT:PSS et/ou disposée sur la face de ladite couche PEDOT:PSS non contigüe à la couche active (b).\n<CLM>\1\tEmpilement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 5 lequel ledit matériau de type N est choisi parmi l'oxyde de zinc, les oxydes de titane TiOx avec x compris entre 1 et 2, l'oxyde d'étain, les oxydes de zinc dopés, par exemple l'oxyde de zinc dopé à l'aluminium, l'oxyde de zinc dopé à l'indium et l'oxyde de zinc dopé au gallium ; les oxydes de titane dopés, par exemple l'oxyde de titane dopé à l'azote, au phosphore, au fer, au tungstène ou au manganèse, et leurs mélanges. 10\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque, en particulier cellule photovoltaïque de type pérovskite, notamment de type tandem, comportant au moins un empilement tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 14 comportant une succession de couches superposées et jointives les unes aux autres, dans l'ordre suivant : 15 - un support, telle qu'une plaque, par exemple en verre ou en matière plastique, de préférence en PEN et/ou en PET, - une couche transparente conductrice en tant qu'anode, par exemple en oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO) ; - un empilement multicouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 13 ; et - une couche conductrice en tant que cathode, par exemple en argent ou en or.