Élaboration de photodétecteurs sélectifs hautement performants et stables à l’air à base de matériaux organiques
Pour détecter les signaux optiques émettant à une longueur d’onde bien précise, il est nécessaire de développer des systèmes offrant une photodétection sélective. Pour cette photodétection sélective en longueur d’onde ou dite discrimination des couleurs, les photodétecteurs organiques (OPD) peuvent offrir des avantages significatifs tels que la possibilité de traitement à basse température à partir de solutions, la polyvalence chimique des composés et une gamme de détection spectrale spécifique. Cependant, pour éviter les filtres couramment utilisés, la conception d’une approche de rétrécissement spectral permettant d’obtenir simultanément une plage de détection sélective avec une largeur de bande inférieure à 50 nm et une réponse spectrale de plus de 20 %, reste un défi. Les OPD basés sur le principe du rétrécissement par collecte de charges (CCN) peuvent offrir ces caractéristiques. Dans cette approche, la fenêtre de détection peut être sélectionnée pour correspondre au début de l’absorption des matériaux mis en œuvre dans l’OPD. Nous réalisons ici des OPD à sélection de bande sans filtre basés sur des mélanges PM6:PC70BM à l’état de l’art. Un réglage fin sur une largeur de bande de 42 nm pour être hautement sélectif à 677 nm avec un rendement de 48,4 % sous une faible polarisation est atteint. De plus, en utilisant une technique d’encapsulation non invasive et non destructive par ALD, nous démontrons que ces OPDs conservent entièrement leur pic sélectif élevé après 30 jours de stockage dans l’air.
Towards air-stability of efficient filter-free band-selective organic photodetectors based on bulk heterojunction: avoiding environmental degradation with atomic layer deposition encapsulation.
Q. Eynaud, M. el Amine Kramdi, V. Kannampalli, T. Koganezawa, N. Yoshimoto, L. Santinacci, J. Ackermann, C. Videlot-Ackermann. Adv. Energy Sustainability Res. 2024, 2300262. DOI: 10.1002/aesr.202300262.