Modulation of material properties using Nanoelectrochemistry : from active plasmonic devices and photovoltaic systems to ultrathin electroactive layers

par Verena Stockhausen

Thèse de doctorat en Chimie - Physique

Sous la direction de Jean-Christophe Lacroix.

Soutenue en 2011

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Utilisation de la Nanoélectrochimie pour la modification de propriétés de matériaux tels que des dispositifs plasmoniques actifs, des systèmes photovoltaïques et des films électroactifs ultraminces


  • Résumé

    L'essor de l'électronique plastique a conduit à une révolution dans la vie quotidienne ces vingt dernières années. Le premier chapitre traite des systèmes hybrides polymères conducteurs/dispositifs plasmoniques. La commutation de l'état électronique du polymère modifie réversiblement les réponses optiques des systèmes plasmoniques. De plus, en jouant sur la nature du polymère, la réponse optique de ces systèmes peut être finement ajustée. Dans le deuxième chapitre, nous aborderons l'étude des films ultraminces électroactifs générés par electroréduction d'un sel de diazonium. Premièrement, le greffage de tels films sans unité centrale benzénique sera développé. Deuxièmement, nous étudierons l'influence du dérivé thiophène attaché à l'unité centrale benzénique, d'une part sur le processus de formation des diazoniums et d'autre part sur les propriétés des films greffés. Le troisième chapitre concerne la fonctionnalisation de surface dite «bottom-up» en surgrefFant des composés monomériques sur les oligomères préalablement déposés. Ceci induit une modification des propriétés du film selon le monomère utilisé et augmente les possibilités de design de films minces électroactifs. Enfin, le quatrième chapitre traitera des cellules photovoltaïques de type Grätzel. Le but étant de fabriquer des cellules photovoltaïques plasmoniques afin d'améliorer les performances du système initial. Les processus de fabrication et la nature de la navette rédox sont d'abord optimisés. Ensuite, plusieurs stratégies pour la déposition de l'or ainsi que les premiers tests d'incorporation seront présentés.


  • Résumé

    Over the last twenty years, a continuous increase in plastic electronics has lead to a revolution in lifestyle. In the first chapter, we will discuss hybrid conducting polymer/plasmonic nanoparticle Systems and demonstrate that optical answers of plasmonic structures can not only be reversibly switched according to conducting polymer electronic state. Furthermore, the polymer type induces distinct optical answers, offering tremendous possibilities for further tailoring of optical properties. The second chapter is dedicated to ultrathin electroactive film generation from diazonium salt electroreduction. The first part presents successful diazonium salt derived film deposition without core benzene unit. The second part is devoted to the influence of the thiophene derivative, attached to the core benzene, on diazonium salt generation and electronic properties of gratted films. The third chapter demonstrates that a bottom-up approach can be used to further elongate oligomer chains by overgrafting monomeric compounds. By that, film properties are modified according to the monomer used, enlarging possibilities of distinct electroactive thin film design. In the fourth chapter, we investigate dye sensitized solar cells (DSSC) or Grätzel type cells with regard to the establishment of low cost plasmonic DSSC. By that, we hope to increase efficiencies of the basic System. In a first time, cell setup will be optimized to allow comparison with literature and then, the redox mediator will be replaced in order to optimize the System for subsequent gold incorporation. Finally, several strategies for gold deposition and first tests in cell setup will be demonstrated.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (281 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 195 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2011) 071
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