Introduction à l'électronique organique. 2 , applications et commercialisation

Auteur(s) :

Nguyen, Thien Phap (1950-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Dans ce volume, l'auteur étudie les principales applications des semi-conducteurs organiques. Grâce à leurs propriétés particulières, elles permettent d'élaborer des dispositifs de grande surface à coût réduit qui peuvent être commercialisés en se fondant sur le triangle de Brabec organisé autour des facteurs clé du rendement, de la stabilité et de coût de production. ©Electre 2020

Éditeur(s)
- Iste éditions
Date
- 2020
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (IX-210 p.) : ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 24 cm
Collections
- Collection électronique
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-698-8
Indice
- 621.40 Électronique, manuels pratiques
Quatrième de couverture
- Grâce à leurs propriétés particulières, les semi-conducteurs organiques permettent d'élaborer des dispositifs de grande surface et à coûts réduits, ouvrant la voie aux applications souples et nomades qui remplacent avantageusement celles réalisées avec les semi-conducteurs traditionnels.
  Dans ce second volume, les principales applications des semi-conducteurs organiques telles que les diodes électroluminescentes (OLED), les cellules solaires (OPV) et les transistors organiques (OFET) sont étudiées. La commercialisation de ces nouveaux dispositifs est ensuite discutée en se basant sur le schéma du triangle de Brabec, dans lequel le rendement, la stabilité et le coût de production sont des facteurs clés. L'impact environnemental des dispositifs organiques est également traité par l'analyse de leur cycle de vie.
  Cet ouvrage présente les aspects appliqués de l'électronique organique tant sur le plan technologique qu'économique et environnemental. Il s'adresse aux chercheurs et étudiants en filières universitaires ou en écoles d'ingénieurs se spécialisant en électronique, énergies et matériaux.
Tables des matières
- - Introduction à l'électronique organique 2
  - applications et commercialisation
  - Thien-Phap Nguyen
  - iSTE
  - Introduction1
  - Chapitre 1. Les diodes électroluminescentes organiques5
  - 1.1. Introduction5
  - 1.2. Rappels d'optique6
  - 1.2.1. Photométrie et radiométrie6
  - 1.2.2. Couleurs8
  - 1.2.2.1. Diagramme de chromaticité8
  - 1.2.2.2. Température de couleur9
  - 1.2.2.3. Indice de rendu des couleurs10
  - 1.3. Principe de fonctionnement des OLED10
  - 1.3.1. LED à jonction P-N10
  - 1.3.1.1. Principe de fonctionnement10
  - 1.3.1.2. Matériaux et couleurs13
  - 1.3.1.3. Extraction de la lumière émise14
  - 1.3.1.4. Rendements des LED17
  - 1.3.2. OLED19
  - 1.3.2.1. Principe de fonctionnement20
  - 1.3.2.2. Formation et recombinaison des excitons22
  - 1.3.2.3. Matériaux et couleurs25
  - 1.3.2.4. OLED et émission de lumière blanche28
  - 1.3.2.5. Émission de la lumière vers le milieu extérieur32
  - 1.3.2.6. OLED transparente36
  - 1.3.2.7. OLET37
  - 1.3.2.8. Rendements des OLED39
  - 1.4. Applications des OLED40
  - 1.4.1. OLED pour l'éclairage41
  - 1.4.2. OLED pour l'affichage43
  - 1.4.2.1. Écrans à matrices passives PMOLED43
  - 1.4.2.2. Écrans à matrices actives AMOLED44
  - 1.4.3. OLED pour les équipements d'automobile45
  - 1.5. Conclusion45
  - Chapitre 2. Les cellules solaires organiques47
  - 2.1. Introduction47
  - 2.2. Spectre solaire48
  - 2.3. Principe de fonctionnement50
  - 2.3.1. Absorption des photons51
  - 2.3.2. Diffusion des excitons52
  - 2.3.3. Dissociation des excitons52
  - 2.3.4. Diffusion des porteurs vers les électrodes55
  - 2.3.5. Collecte des charges56
  - 2.3.6. Optimisation des processus pour une cellule solaire organique56
  - 2.4. Paramètres caractéristiques des cellules solaires57
  - 2.4.1. Caractéristiques courant-tension57
  - 2.4.2. Paramètre photovoltaïques d'une cellule solaire59
  - 2.4.2.1. Courant de court-circuit60
  - 2.4.2.2. Tension à circuit ouvert60
  - 2.4.2.3. Facteur de forme61
  - 2.4.3. Rendement63
  - 2.5. Matériaux organiques64
  - 2.5.1. Matériaux donneurs d'électrons65
  - 2.5.2. Matériaux accepteurs d'électrons67
  - 2.5.2.1. Fullerènes67
  - 2.5.2.2. Non-fullerènes67
  - 2.6. P3HT : PCBM68
  - 2.7. Pérovskite71
  - 2.7.1. Structure de la pérovskite72
  - 2.7.2. Cellules solaires à base de pérovskite73
  - 2.7.3. Rendement de conversion75
  - 2.7.4. Problèmes de l'emploi des cellules à base de pérovskite75
  - 2.7.4.1. Toxicité du plomb76
  - 2.7.4.2. Instabilité et dégradation de la pérovskite76
  - 2.7.4.3. Hystérésis des caractéristiques courant-tension78
  - 2.8. Cellules solaires à base de matériaux organiques, hybrides et de silicium79
  - 2.9. Stratégies pour améliorer les performances des cellules solaires organiques et hybrides82
  - 2.9.1. Semi-conducteurs (SC) à faible gap83
  - 2.9.2. Cellules tandem85
  - 2.9.2.1. Sous-cellules branchées en série ou terminal 2 fils86
  - 2.9.2.2. Sous-cellules branchées en parallèle ou terminal 3 fils86
  - 2.9.2.3. Types de cellules tandem selon les matériaux87
  - 2.10. Conclusion89
  - Chapitre 3. Les transistors organiques91
  - 3.1. Introduction91
  - 3.2. Principe de fonctionnement92
  - 3.2.1. Effet transistor93
  - 3.2.2. Effet de champ94
  - 3.2.2.1. Diodes métal/isolant/SC ou MIS94
  - 3.2.2.2. Fonctionnement des transistors OFET96
  - 3.2.2.3. Structures des transistors OFET98
  - 3.2.2.4. Caractéristique courant-tension100
  - 3.3. Paramètres d'un OFET101
  - 3.3.1. Mobilité des porteurs102
  - 3.3.2. Résistance de contact103
  - 3.3.2.1. Techniques de mesure de la résistance de contact103
  - 3.3.2.2. Origine de la résistance de contact104
  - 3.3.3. Hystérésis107
  - 3.3.4. Stress de tension V_GS108
  - 3.3.5. Rapport de courant I_on/I_off108
  - 3.4. Matériaux109
  - 3.4.1. Métaux utilisés pour les électrodes109
  - 3.4.2. Matériaux diélectriques110
  - 3.4.2.1. Capacité de la couche isolante110
  - 3.4.2.2. Effets de la couche isolante111
  - 3.4.2.3. Matériaux isolants112
  - 3.4.3. Matériaux organiques actifs115
  - 3.4.3.1. Polymères116
  - 3.4.3.2. Petites molécules119
  - 3.5. SC et transistors ambipolaires121
  - 3.5.1. SC ambipolaires122
  - 3.5.2. Transistors ambipolaires123
  - 3.6. Transistors électroluminescents124
  - 3.6.1. OLET ambipolaires à structure BHJ125
  - 3.6.2. OLET ambipolaires à SC unique125
  - 3.6.3. OLET verticaux127
  - 3.7. Applications des OFET128
  - 3.7.1. Étiquettes d'identification RFID128
  - 3.7.2. Capteurs129
  - 3.7.3. Écrans à matrice active131
  - 3.8. Conclusion131
  - Chapitre 4. Le triangle de Brabec133
  - 4.1. Introduction133
  - 4.2. Rendement des dispositifs134
  - 4.2.1. Rendement des OLED134
  - 4.2.2. Rendement des cellules solaires136
  - 4.2.2.1. Cellules solaires organiques136
  - 4.2.2.2. Cellules solaires à base de pérovskite138
  - 4.2.3. Performances des OFET140
  - 4.3. Stabilité des matériaux et des dispositifs141
  - 4.3.1. Processus de dégradation des matériaux et dispositifs organiques141
  - 4.3.1.1. Dégradation des matériaux142
  - 4.3.1.2. Dégradation des dispositifs143
  - 4.3.2. Classification des mécanismes de dégradation des dispositifs143
  - 4.3.2.1. Dégradation par croissance des points noirs144
  - 4.3.2.2. Dégradation intrinsèque145
  - 4.3.2.3. Dégradation extrinsèque147
  - 4.3.3. Dégradation des OFET150
  - 4.3.3.1. Rôle des facteurs intrinsèques151
  - 4.3.3.2. Rôle des facteurs extrinsèques152
  - 4.3.4. Mesures de la durée de vie des dispositifs154
  - 4.3.4.1. Détermination de la durée de vie des dispositifs154
  - 4.3.4.2. Amélioration de la durée de vie des dispositifs157
  - 4.4. Coût de production et commercialisation des dispositifs organiques160
  - 4.4.1. Production des OLED161
  - 4.4.2. Production des OSC162
  - 4.4.3. Production des OFET164
  - 4.5. Synthèse sur les critères de Brabec165
  - 4.6. Dimension environnementale166
  - 4.6.1. Analyse du cycle de vie167
  - 4.6.2. Coût actualisé de l'énergie169
  - 4.6.3. Temps de récupération énergétique170
  - 4.6.4. Cycle de vie des cellules solaires organiques170
  - 4.6.5. Devenir des polluants libérés171
  - 4.6.5.1. Dégradation des cellules et modules172
  - 4.6.5.2. Émission des gaz à effet de serre172
  - 4.6.5.3. Toxicité des matériaux polluants173
  - 4.6.6. Production en masse et environnement175
  - 4.7. Perspectives et évolution177
  - Liste des acronymes183
  - Bibliographie191
  - Index207
  - Sommaire de Introduction à l'électronique organique 1209
Origine de la notice:
- Abes ;
- Electre