Oligomères donneur/accepteur nanostructurés et à séparation de charges optimisée pour la conversion photovoltaïque
Langue Français
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Auteur : Schwartz, Pierre-Olivier
Date de soutenance : 26-11-2013

Directeur(s) de thèse : Méry, Stéphane

Président : Lutz, Jean-François
Rapporteur(s) : Hudhomme, Piétrick - Leclère, Philippe
Membre(s) du jury : Poriel, Cyril

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Sciences de l'ingénieur, Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres : Photovoltaïque, Donneur/accepteur, Mésophase, Transport de charges, États à transfert de charges, Auto-assemblage, Perylène diimide
Mots-clés :
  • Semiconducteurs organiques
  • Complexes donneur-accepteur d'électrons
  • Conversion photovoltaïque
  • Oligomères - Propriétés physico-chimiques
Résumé : Le contrôle de la morphologie de la couche active en optoélectronique organique représente un objectif majeur du fait de son impact sur la stabilité et les performances des dispositifs. En particulier, le degré d'autoorganisation d'un mélange de deux composés à caractère donneur (D) et accepteur (A) d’électrons, ainsi que leurs orientations sont déterminants pour obtenir à la fois un de transfert de charges efficace et des chemins de percolation continus jusqu'aux électrodes. Durant ce travail de thèse, nous avons synthétisé plusieurs séries de co-oligomères à blocs donneur-accepteur capables de s’auto-organiser pour former des lamelles alternées D/A à longue distance. Les co-oligomères présentent une architecture moléculaire de type diade (DA) ou triade (DAD ou ADA), et sont constitués d’une longueur de bloc D variable. Les molécules sont toutes composées d'un bloc A à base de perylène diimide et d'un bloc D contenant les motifs thiophène, fluorène et benzothiadiazole. Une attention particulière a été portée sur l'étude des propriétés optiques, électrochimiques, photophysiques, structurales ou encore opto-électroniques de nos matériaux. En particulier, nous nous avons montré que l’organisation lamellaire était très fortement dépendante de l’architecture moléculaire, puisque seuls les systèmes AD et ADA conduisent à une structuration à longue distance. Par ailleurs, en ajustant la densité électronique au sein du bloc D, nous avons montré qu’il était possible de contrôler à la fois le temps de formation et la durée de vie des états à transfert de charges. Enfin,les premiers résultats de caractérisation du transport de charges et des propriétés photovoltaïques démontrent l’intérêt de ces matériaux dans la réalisation de dispositifs photovoltaïques organiques mono-composants.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAE023
Type de ressource : Thèse