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ISORG veut industrialiser des photodétecteurs organiques

24/09/2010

Quand on parle de systèmes électroniques organiques, on pense en général d'abord aux espoirs mis dans les cellules photovoltaïques organiques. Or, ISORG, entreprise créée en mai par essaimage du CEA LITEN à Grenoble, s'intéresse à ce savoir-faire pour un tout autre marché, celui des photo-détecteurs à hautes performances et bas coût. L'idée est d'utiliser le même type de matériaux que ceux envisagés pour le photovoltaïque, non pas dans l'optique de stocker ou d'utiliser le courant créé par l'action des photons sur le substrat organique, mais dans le but de mesurer ce courant et d'en tirer une information sur le milieu environnant. « Le marché du photovoltaïque sera sans doute un marché à forte croissance, mais extrêmement compétitif et ouvert à de nombreux acteurs. Nous ciblons un marché à plus forte valeur ajoutée sur lequel nous pourrons nous différencier », explique en substance Laurent Jamet, l'un des trois fondateurs de l'entreprise. Cet autre marché est notamment constitué des secteurs de l'environnement, le contrôle des gaz ou des effluents, des capteurs pour le bâtiment intelligent (présence, luminosité) et globalement des applications utilisant aujourd'hui des photodiodes silicium. Pour cela, une adaptation technologique des matériaux organiques actuels est nécessaire.

ISORG va donc mettre en oeuvre pour ses photodétecteurs des matériaux modifiés au plan chimique qui offriront une réponse spectrale plus grande que les matériaux des cellules photovoltaïques. « Nous ne fonctionnons pas simplement dans la lumière visible, mais aussi dans le proche infra-rouge », précise Laurent Jamet. Il est aussi possible de se focaliser sur une réponse spectrale dans le vert, le bleu ou le rouge. Ces spectres élargis ou sélectifs permettront de qualifier l'environnement mesuré : on pourra mesurer à la fois une variation de l'intensité lumineuse et des variations de couleur. Le système pourra ainsi travailler en détection de présence avec une faible luminosité. Un autre exemple serait d'utiliser ces capteurs organiques pour détecter un changement de couleur de l'eau, révélateur d'une pollution par des microalgues ou un produit chimique. On peut aussi envisager pour certains composés d'utiliser des traceurs colorimétriques qui se grefferaient sur des molécules données qui seraient alors détectables par le photodétecteur. Outre d'apporter ainsi une plus grande précision dans la qualification du milieu analysé, la technologie Isorg a l'atout de s'appliquer sur une surface (qui peut être assez large), alors que les diodes sont aujourd'hui discrètes, travaillant sur un point précis.

« Une plus grande surface de captation sera aussi source de moins d'erreurs », souligne Laurent Jamet. On pourrait ainsi imaginer pour le secteur du contrôle environnemental, des solutions d'analyse spectrométrique en ligne et sans échantillonnage.

A ce jour, ISORG dispose de démonstrateurs qui font déjà la preuve de l'intérêt et de la faisabilité de la technologie. Le taux de conversion des photons en électrons (paramètre dit EQE - external quantum efficiency) est de plus de 50 % dans le visible et des mesures sont en cours de validation dans le proche IR. « En jouant sur la plus grande surface, on peut en outre contourner le problème de conversion », note confiant Laurent Jamet. La prochaine étape pour ISORG,est la mise en place d'une ligne pilote de R&D pour la production de prototypes de capteurs selon des techniques d'impression grande surface de type héliographie, sérigraphie ou spray, mais avec des dépôts d'une très grande précision en épaisseur. Les dépôts organiques doivent pouvoir se faire sur différents matériaux, verre ou matériaux souples, selon les applications, afin d'offrir de multiples possibilités de mise en oeuvre. Le système de production sera assez souple, permettant de passer d'un matériau à l'autre ou d'utiliser des masques. Des accords stratégiques sont aussi en cours avec des grands producteurs de la chimie pour la fourniture des matériaux, l'objectif industriel se situant en 2013. 

24 septembre 2010 - N°4
Cecile Clicquot de Mentque
© Green News Techno