Synthèse de complexes de ruthénium polypyridiniques fonctionnalisés par un polymère conducteur : application à la conception de dispositifs photovoltaïques hybrides solides

• Auteur / Autrice : Coralie Houarner-Rassin
• Direction : Fabrice Odobel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie fine. Chimie organique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de charge

Conducteurs organiques

Photopiles

Résumé

L'objectif de ce travail de recherche consiste à mettre au point de nouveaux matériaux organiques constitués d'un sensibilisateur greffé sur un polymère conducteur pour la réalisation de cellules photovoltaïques sèches fondées sur la sensibilisation de TiO2. Dans une première partie, nous présentons le travail d'optimisation réalisé pour maîtriser la préparation et la caractérisation des cellules photovoltaïques hybrides classiques ayant comme transporteurs de charges le poly(3-octylthiophène) et comme sensibilisateur N3. La seconde partie concerne la synthèse et la caractérisation de nouveaux complexes de ruthénium polypyridiniques ainsi que la mesure de leurs performances photovoltaïques. Le but de cette étude est d'élaborer des sensibilisateurs simples à synthétiser et sur lesquels le polymère conducteur pourra être greffé ultérieurement.

The aim of this research project consists in the development of solid-state-dye-sensitized-solar-cells based on new organic materials consisting of a sensitizer directly wired to a conducting polymer. The first part of the manuscript was devoted to the preparation and the optimization of the photovoltaic device using N3 as sensitizer and poly(3-octylthiophene) as hole transporting material. The second part focuses on the synthesis, the characterization of new polypyridine ruthenium complexes and the measurement of their photovoltaic performances. The goal of this study was to design new sensitizers relying on a simple synthesis for their subsequent functionnalization by a polythiophene chain. The preparation and the grafting of the polymer on the ruthenium complex has been accomplished in the last part. This new approach proved to be valuable since the photovoltaic yield of the system with the grafted polymer is several folds superior to that of the unbounded sensitizer.