Formation de film en photovoltaïque organique

Une étude récente met en lumière qu’une maîtrise conjointe de l’agrégation en solution et de la compatibilité donneur–accepteur constitue le levier déterminant pour hisser des polymères conjugués linéaires, pourtant peu complexes, vers des performances de premier plan en cellules solaires organiques. Des copolymères thiazolothiazole linéaires à chlorination graduée de la chaîne principale sont conçus afin de moduler finement les interactions interchaînes et l’énergie de surface, la chloration introduisant des contacts non covalents de type Cl···S et Cl···π qui stabilisent la planéité conformationnelle, renforcent la pré-agrégation et orientent la cristallisation. Cette ingénierie moléculaire ajuste en parallèle la cinétique de formation du film : une agrégation trop faible conduit à un mélange excessif, tandis qu’une agrégation trop marquée expulse l’accepteur lors du séchage et induit une séparation de phases grossière ; à l’inverse, une chlorination intermédiaire impose un régime cinétique où la solidification séquentielle des constituants construit un réseau bicontinu interpénétré, à domaines pertinents et forte pureté de phase. Il en résulte une dissociation excitonique rapide, des voies de transport de charges continues et une recombinaison atténuée, ouvrant une trajectoire crédible vers des modules à bas coût compatibles avec des procédés de dépôt en solution et des formulations plus durables.

https://www.nature.com/articles/s41467-026-69051-6