Note ABES Ultrafast energy conversion processes in photosensitive proteins and organic nanostructures for photovoltaic applications Processus de conversion d'énergie ultra-rapide dans des protéines photosensibles et nanostructures organiques à visée photovoltaïque Photochimie Transfert de charge Photovoltaique organique Spectroscopie ultrarapide Protéine de rétinal Isomérisation Optique non linéaire Photonique Photochemistry Charge transfer Organic photovoltaics Ultrafast spectroscopy Retinal proteins Isomerization Nonlinear optics 537.6 541.3 572.6 Transfert de charge Photopiles Semiconducteurs organiques Protéines Spectroscopie Les techniques de spectroscopie femtoseconde permettent d’étudier les processus de conversion d’énergie dans les système organiques. Elles permettent d’étudier les populations photo-générées et leur évolution à l’échelle de ces photoréactions. Elles permettent de comprendre les transferts d’énergie et de charge intra- et inter-moléculaires à l’origine du fonctionnement de ces systèmes.La protéine de rétinal Anabaena sensroy Rhodopsin est un photocommutateur naturel, qui est étudié afin de comprendre les paramètres à l’origine de l’efficacité quantique d’isomérisation. Nous avons pu déterminer cette efficacité quantique pour les deux formes stables du rétinal ainsi que leur dynamique d’isomérisation dans les mêmes conditions expérimentales.La génération de charge dans des couches actives pour le photovoltaique organique est étudiée dans un système composé d’un mélange de PCBM et d’un donneur organique dérivé du colorant BODIPY. L’influence de la nanostructuration de la couche active sur la génération de charge est étudiée. La génération de charge est limitée dans ce système par la recombinaison des charges générées et par la diffusion des excition aux interfaces donneur-accepteur. Ces observations indiquent que l’amélioration de la nanostructuration de la couche active peut permettre d’augmenter les rendements de photo-génération de charge. Femtosecond transient spectroscopies are used to investigate photonic energy conversion inorganic systems. These techniques allow to observe the ground and excited states of themolecules at the timescale of the photoreactions. It is used to understand the inter- andintramolecular energy and charge transfers leading to the desired photochemical process.The natural photoswiching retinal protein Anabaena sensory Rhodopsin is studied to understand the key parameters ruling the isomerisation quantum yield. We could determine the isomerisation quantum yield of both stable forms and their dynamics in the very same experimental conditions.Charge generation is investigated in small molecule bulk heterojunction active layers for organic solar cells made of PCBM and a BODIPY dye-derivative donor. The influence of the active layer morphology on charge generation is studied. The charge generation is limited by charge recombination but also by exciton diffusion to the donor-acceptor interface. The active layer morphology has to be improved to achieve more efficient organic solar cells with these materials. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 3407678 Université de Strasbourg Strasbourg 2016-12-31 https://theses.hal.science/tel-01261042 application/pdf 3008237 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2015/Cheminal_Alexandre_2015_ED182.pdf http://www.theses.fr/2015STRAE012/abes https://theses.hal.science/tel-01261042 https://theses.hal.science/tel-01261042 Cheminal Alexandre 1987-11-12 FR 190764872 40811759 https://theses.fr/2015STRAE012 2015STRAE012 https://doi.org/10.70675/3a206b08zccc8z48c0z816bzb229ddae6f02 2015-04-17 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Haacke Stefan MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 147124298 Moser Jacques Edouard MADS_PRESIDENT_DU_JURY 190765119 Gindensperger Etienne MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 075872560 Moser Jacques Edouard MADS_RAPPORTEUR_1 190765119 Kukura Philipp MADS_RAPPORTEUR_2 190765267 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 PH 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 93794 151842973 ddc:530 ddc:540 ddc:570 Haacke Stefan Moser Jacques Edouard Gindensperger Etienne Moser Jacques Edouard Kukura Philipp École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 3407678