Characterization of columnar liquid crystals and plasmonic effects for organic solar cells application

par Sedigheh Mirzaei

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Guy Ablart et de Pascale Jolinat.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Caractérisation de cristaux liquides colonnaires et d'effets plasmoniques pour une application aux cellules solaires organiques


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  • Résumé

    Le thème général de cette thèse est le photovoltaïque organique. Elle se compose de deux parties. La mobilité électrique est d'abord mesurée dans un nouveau composé qui montre une phase cristal liquide (CL) colonnaire à température ambiante. Ce CL, dont le nom abrégé est Pe4C8EH, est constitué de molécules discotiques avec des chaînes flexibles connectées aux cœurs aromatiques. On a montré que Pe4C8EH avait une propriété de semiconducteur directionnelle. Les valeurs de mobilité mesurées sont 2,8 10-4 cm2/V. S et 8,5 10-5 cm2/V. S dans les directions parallèle et perpendiculaire aux colonnes, respectivement. Cette propriété est intéressante pour des applications aux cellules solaires et aux transistors. L'accroissement de la mobilité est attribué au recouvrement des orbitales p le long des colonnes. Dans la deuxième partie, l'effet de nanoparticules sphériques d'or (AuNPs) sur le rendement de cellules solaires P3HT: PCBM a été étudié par l'adsorption de AuNPs de diamètre 30nm sur la surface de l'électrode en oxyde d'indium et d'étain (ITO). Les nanoparticules métalliques peuvent améliorer le rendement d'absorption d'une cellule à la fois par la diffusion et l'absorption de la lumière incidente à une fréquence particulière appelée résonance plasmonique de surface (SPR). La SPR dépend du métal, de la taille et de la forme des nanoparticules. Notre recherche a montré que l'effet positif des AuNPs sur le rendement de la cellule solaire dépendait de leur concentration en surface. Une haute concentration d'AuNPs (215/µm2) annihile pratiquement le photocourant généré par la cellule, tandis qu'une faible concentration (8/µm2) a un effet positif sur le rendement de la cellule.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (174 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 124-137

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 TOU3 0093
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