Le calcul des propriétés électroniques des matériaux organiques est essentiel pour comprendre les mécanismes à l'œuvre dans les cellules photovoltaïques et les diode électroluminescentes organiques.
Pour étudier les caractéristiques optiques de ces matériaux, ou plus indirectement, les propriétés de transport électronique, via les mécanismes de dopage notamment, les chercheurs de l'Irig développent depuis plusieurs années de nouvelles méthodologies afin d'accéder par des calculs ab initio (à partir de principes « premiers ») aux grandeurs physiques mesurables. Ils ont, plus précisément, apporté des contributions à une formulation de la « théorie des perturbations à N corps » appelée « théorie GW ».
Le but de ces avancées consiste à abaisser autant que possible la complexité des calculs quantiques ab initio. Selon l'état de l'art pour la théorie GW, celle-ci varie comme la puissance 4 de la taille du système étudié (N4) et grâce à leurs innovations théoriques, les scientifiques grenoblois sont parvenus à réduire cette complexité jusqu'à N3. Une valeur comparable à celle de la « théorie de la fonctionnelle densité » (DFT), très utilisée, qui ne permet cependant pas de décrire avec précision les processus tels que ceux impliqués dans la photo-ionisation.
Ces nouveaux développements, couplés à d'autres méthodes introduites par les chercheurs, ouvrent la possibilité de simuler un système de grande taille dans un environnement électrostatique complexe. Ils sont mis en œuvre dans le code de calcul massivement parallèle « beDeft » et font actuellement l'objet d'un grand défi sur l'extension « AMD Rome » du supercalculateur Irène du Très grand centre de calcul du CEA (TGCC) à Bruyères-le-Châtel, avec en ligne de mire, la démonstration du premier calcul GW « tout électron » sur un système d'un millier d'atomes.