Note ABES Etude du transport de charges dans les polymères semi-conducteurs à faible bande interdite et de son impact sur les performances photovoltaïques Study of charge transport in low band-gap semiconducting polymers and its impact on phototovoltaic performances 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 Charge transport in semiconducting polymers Organic field-effect transistors Ambipolar organic field-effect transistors Space-charge limited current devices Organic solar cells 621.38 660 Semiconducteurs organiques Polymères Structure Transfert de charge Photopiles Dispositifs optoélectroniques 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. The charge transport in a series of low band-gap copolymers based on the alternation of electron-rich units (thiophene, thienothiophene) and electron-deficient units (benzothiadiazole) and in their blends with a fullerene derivative (PCBM-C60) is investigated. The polymers are differentiated by the molecular structure of the conjugated backbone and by the nature, position and density of alkyl side chains. In pristine polymer films, the hole mobility has been investigated as a function of charge carrier density by analyzing the electrical response of field-effect transistors and single carrier spacecharge- limited current devices. By using the charge transport model developed by Vissenberg et al., we could quantify the structural disorder for the different polymers and correlate their degree of anisotropy with structural data obtained by Grazing Incidence Wide Angle X-ray diffraction. These polymers have been used in the active layer of organic solar cells. The ambipolar chargetransport was investigated in the corresponding polymer:fullerene blends. The results show that the side chains play a major role on the polymer: fullerene interactions and controls the optimal weight ratio. Also, we have shown that the nature of the side chains has a strong impact in the optimal electron conducting pathways. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 4617054 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-00975750 application/pdf 3546337 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/Fall_Sadiara_2013_ED269.pdf http://www.theses.fr/2013STRAD011/abes https://theses.hal.science/tel-00975750 https://theses.hal.science/tel-00975750 https://theses.hal.science/tel-00975750 Fall Sadiara 1982-01-07 SN 171526317 40104761 https://theses.fr/2013STRAD011 2013STRAD011 https://doi.org/10.70675/93930ba5z6008z4ed7z9491zed4c10442cc8 2013-04-12 Physique des polymères semi-conducteurs Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Heiser Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033836337 Cordan Anne-Sophie MADS_PRESIDENT_DU_JURY Nisato Giovanni MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 Leveque Patrick MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 Lmimouni Kamal MADS_RAPPORTEUR_1 Ackermann Jorg MADS_RAPPORTEUR_2 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 217648 ddc:620 ddc:660 Heiser Thomas Cordan Anne-Sophie Nisato Giovanni Leveque Patrick Lmimouni Kamal Ackermann Jorg École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 4617054