Cristaux liquides colonnaires donneurs et accepteurs pour cellules solaires organiques

Donor and acceptor columnar liquid crystals for organic solar cells

• Auteur / Autrice : Julien Kelber
• Direction : Harald Bock
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique
• Date : Soutenance le 23/09/2011
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac ; 1963-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Richetti
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Roger Hiorns, Thierry Toupance
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Kathleen Moineau-Chane Ching, Stephan Mery

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés aromatiques

Électronique organique

Cristaux liquides

Mots clés libres

Cristaux Liquides

Électronique Organique

Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques

Pérylène

Ingénierie moléculaire

Auto-organisation

Liquid crystals

Organic electronics

Polycyclic Aromatic Hydrocarbones

Perylene

Molecular engineering

Self-assembly

Résumé

Les dérivés arène-carboxyliques sont des matériaux intéressants dans le but d’obtenir une cellule solaire organique efficace à base de cristaux liquides : Ils présentent à la fois des propriétés électroniques modulables en fonction de la structure chimique, une tendance aux larges plages de températures de présence d’une mésophase colonnaire et souvent un alignement homéotrope au contact de surfaces polaires telles que l’ITO ou le verre. Nous montrons avec cette thèse que des couples donneur-accepteur colonnaires à température ambiante peuvent être obtenus, avec des propriétés suffisamment complémentaires pour prévoir des dissociations d’excitons en charges séparées à leur jonction dans des cellules solaires.

Carboxylic derivatives of polycyclic aromatics are interesting materials in order to obtain efficient organic solar cells based on liquid crystals: They have adjustable electronic properties depending on the chemical structure, a tendency to form a columnar mesophase over wide ranges of temperatures and often a homeotropic alignment in contact with polar surfaces such as ITO or glass. We show with this thesis that donor-acceptor pairs of room-temperature columnar liquid crystals with adjusted properties can be obtained in view of efficient exciton dissociation into separate charges at their junction in solar cells.