Synthèses et caractérisations d'édifices bisporphyriniques pour la séparation photo-induite de charges : sensibilisation par photo-injection de lacunes électroniques dans des nanoparticules d'oxyde de nickel par des pérylènes imides

par Jérôme Fortage

Thèse de doctorat en Chimie fine. Chimie organique

Sous la direction de Fabrice Odobel et de Errol Blart.

Soutenue en 2006

à Nantes .


  • Résumé

    Ce travail a porté sur la séparation photo-induite intramoléculaire des charges dans des systèmes bisporphyriniques et sur la sensibilisation de semi-conducteur de type « p » pour la photovoltaïque. Le premier volet concerne la synthèse de dyades comportant un donneur d’électron relié à un accepteur par un long connecteur -conjugué. Dans ces dyades, le donneur peut être une porphyrine ou une phtalocyanine de zinc et l’accepteur peut être une porphyrine d’or ou une porphyrine d’étain. Le donneur et l’accepteur d’électron sont couplés électroniquement, ce qui permet un transfert d’électron photo-induit en une seule étape et sur une grande distance. L’étude photophysique de ces systèmes révèle une séparation des charges très rapide et une recombinaison plus lente. Dans le deuxième volet, de nouveaux sensibilisateurs dérivés du pérylène imide sont greffés à la surface de films d’oxyde de nickel. L’excitation lumineuse de ces sensibilisateurs déclenche l’injection ultra rapide d’une lacune électronique dans la bande de valence du semi-conducteur. Des cellules basées sur ce type de sensibilisation ont montré des performances photovoltaïques prometteuses

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of bisporphyrinic arrays for photo-induced charge separation : sensitization by hole injection into nickel oxide nanoparticules from perylenes imide dyes


  • Résumé

    This work deals with photo-induced intramolecular charge separation in bisporphyrinic systems and with the sensitization of p-type semi-conductor for photovoltaic. The first section concerns the synthesis of dyads containing an electron donor and an acceptor connected with a long -conjugated spacer. In these dyads, the donor can be a zinc porphyrin or zinc phthalocyanine and the acceptor can be a gold porphyrin or tin porphyrin. These electronically coupled donor-acceptor systems perform single step a long-range photo-induced electron transfer over nanometer scale. The photophysical study reveals a very fast charge separation and a slower back recombinaison. In the second section, new sensitizers based on perylene unit were grafted on the nickel oxide nanoparticules. The light excitation of sensitizer induces a fast hole injection into the semi-conductor’s valence band. The solar cells based on the sensitization of nickel oxide exhibit promising photovoltaic performances

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Informations

  • Détails : 1 vol. (222 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chap. et index

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2006 NANT 2137
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