Etude du transport de charges dans les polymères semi-conducteurs à faible bande interdite et de son impact sur les performances photovoltaïques
Langue Français
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Auteur : Fall, Sadiara
Date de soutenance : 12-04-2013

Directeur(s) de thèse : Heiser, Thomas

Président : Cordan, Anne-Sophie
Rapporteur(s) : Lmimouni, Kamal - Ackermann, Jorg
Membre(s) du jury : Nisato, Giovanni - Leveque, Patrick

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Physique des polymères semi-conducteurs
Classification : Sciences de l'ingénieur, Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres : Transport de charges dans les polymères semi-conducteurs, Transistors organiques à effet de champ, Transistors organiques à effet de champ ambipolaires, Dispositifs aux courants limités par la charge d’espace, Cellules photovoltaïques organiques
Mots-clés :
  • Semiconducteurs organiques
  • Polymères - Structure
  • Transfert de charge
  • Photopiles
  • Dispositifs optoélectroniques
Résumé : Le transport de charges dans une série de copolymères à faible bande interdite basés sur l'alternance de motifs riches en électrons (thiophène, thiénothiophène) et d‘unités déficients en électrons (benzothiadiazole) et dans leurs mélanges avec un dérivé du fullerène (PCBM-C60) a été étudié. Les polymères sont différenciés par la structure moléculaire de leur coeur conjugué et par la nature, la position et la densité de leurs chaines latérales. Dans les polymères purs, la mobilité a été étudiée en fonction de la densité de charges par le biais de l’analyses de caractéristiques électriques de transistors à effet de champ et de dispositifs à un seul type de porteurs dont le courant est limité par la charge d’espace. En utilisant le modèle de transport de charges développé par Vissenberg et al., nous avons pu estimer le degré de désordre dans le film organique et corréler le transport de charge avec le degré d’ordre structural mesuré par la diffraction des Rayons-X. Ces polymères ont été conçus pour être utilisés dans la couche active des cellules solaires organiques. Grâce à l’étude du transport de charges dans les mélanges à différents ratios massiques polymères:fullerène, nous avons mis en évidence l’effet considérable de la structure moléculaire sur le ratio optimal polymère:fullerène. Aussi, nous avons pu montrer que la nature des chaînes latérales joue un rôle important dans l’obtention d’un chemin de percolation optimal à la conduction des électrons.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAD011
Type de ressource : Thèse