Elaboration de matériaux moléculaires pour la conversion photovoltaïque

par Aline Gégout

Thèse de doctorat en Chimie organique moléculaire et chimie des matériaux

Sous la direction de Jean-François Nierengarten et de Anne-Marie Gary.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Ce travail s’articule autour de la conception de nouveaux matériaux organiques à base de C60 et d’oligomères π-conjugués en vue de réaliser la préparation de dispositifs photovoltaïques et d’optimiser leur efficacité. Dans une première approche, le caractère donneur de différents systèmes OPV-C60 a été amplifié pour optimiser le processus de transfert d’électron. Tout d’abord, la longueur du système conjuguée a été augmentée et deux heptamères OPV associés à un ou deux C60 ont été synthétisés. Les propriétés électroniques de ces composés ont révélé l’existence d’un transfert d’électron dépendant de la polarité du solvant. Trois autres systèmes combinant le C60 à des OPV possédant un ou deux groupements diéthylamino fortement donneurs d’électron ont ensuite été préparés. Dans ces composés, le processus de transfert d’électron est optimisé puisque les études photophysiques ont montré que l’état à charges séparées est suffisamment bas pour que le transfert d’énergie de la partie OPV vers le C60 soit directement suivi d’un transfert d’électron. Une seconde approche de type dendrimère a été développée. Des branches dendritiques de type oligophénylèneéthynylène diversement substituées ont tout d’abord été préparées. Leur utilisation dans la conception de systèmes branchés isomères originaux de première et seconde générations a permis de réaliser une étude de l’influence de différents chemins de conjugaison au sein des molécules. Le greffage des branches dendritiques sur un cœur C60 a permis la préparation de fullerodendrimères de première et seconde générations. Un effet d’antenne a été mis en évidence : le dendron OPE est capable de transférer l’énergie lumineuse captée vers la sphère de carbone. La préparation de cellules photovoltaïques plastiques incorporant de tels systèmes avec un polymère révèle que sous illumination, le matériau est à la fois capable de générer des charges et des trous, et de les transporter au sein du dispositif, créant ainsi un photocourant.

  • Titre traduit

    Molecular materials for photovoltaic applications


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Informations

  • Détails : 1 vol. (302 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 243-247

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2006;5186
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