Note ABES Bulk heterojunction solar cells based on solution-processed triazatruxene derivatives Cellules solaires organiques à hétérojonction en volume procédées de solution sur la base de dérivés de triazatruxene Cellules solaires organiques Transport de charges Semi-conducteurs organiques Transistors organiques à effet de champ Diodes à courant limité à charge spatiale Organic solar cells Charge transport Organic semiconductors Organic field-effect transistors Space-charge-limited-current diodes 621.38 Cellules solaires organiques Semiconducteurs organiques Semiconducteurs -- Jonctions Complexes donneur-accepteur d'électrons Fullerènes La conception de cellules solaires organiques de type hétérojonction en volume a été proposée pour la première fois en 1990. Ces dispositifs sont composés d’un mélange de polymères conjugués, donneurs d’électrons, et de fullerènes, accepteur d’électrons, et ont pour la première fois permis d’atteindre un rendement de conversion énergétique significatif (de l’ordre de 2%) avec des semi-conducteurs organiques. Dans ce contexte, cette thèse a porté sur l'étude approfondie d’une série de molécules donneurs d’électrons de forme d’haltère, dont le groupement planaire est l’unité triazatruxène (TAT) et le cœur déficient en électrons le thienopyrroledione (TPD). Les molécules de cette série se différencient par la nature des chaînes alkyles, attachées à l’unité centrale et aux unités TAT. Plus précisément, la relation entre la nature des chaînes latérales et les propriétés moléculaires et thermiques de ces molécules en forme d’haltère ont été étudiées en détail. L'impact des chaînes alkyles sur la morphologie en film mince à l’échelle nanométrique a également été étudié. Afin de mieux comprendre l’influence de la microstructure des films minces (constitués soit uniquement des molécules donneuses soit de mélanges molécules/fullerènes), le transport de charge dans le plan du film et perpendiculairement au plan ont été mesurées en fonction de la phase (amorphe, cristalline, …) du matériau. Des cellules solaires BHJ en mélange avec le dérivé de fullerène ont également été réalisées. The prospective conception of electron-donor/electron-acceptor (D/A) bulk heterojunction solar cells was first reported in 1990s, which blended the semiconducting polymer with fullerene derivatives, enhancing the power conversion efficiency. Since then, interests on this domain has been increasing continuously, and the efficiencies of BHJ solar cells have been increased dramatically. In this context, this thesis focuses on the study of a series of dumbbell-shaped small molecule donors, based on a highly planar unit called triazatruxene. The only difference between those molecules is the side-chains attached to central units and TAT units. As a consequence, the relationship between side chains nature and optoelectronic and structural properties of our TAT-based dumbbell-shaped molecular architecture will be investigated in detail. The impact of the alkyl chains on the molecular and thin film properties was also studied, with a particular emphasis put on microstructure and charge transport aspects. In-plane and out-of-plane charge carrier transport, with pure molecules and blend with fullerene, are measured in different systems. BHJ solar cells in blend with fullerene derivatives were also realized. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 10716571 Université de Strasbourg Strasbourg 2018-12-31 https://theses.hal.science/tel-02003494 application/pdf 26478410 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2017/HAN_Tianyan_2017_ED269.pdf http://www.theses.fr/2017STRAD036/abes https://theses.hal.science/tel-02003494 https://theses.hal.science/tel-02003494 https://theses.hal.science/tel-02003494 Han Tianyan 1990-12-18 CN 224948032 21416637 https://theses.fr/2017STRAD036 2017STRAD036 https://doi.org/10.70675/1ba8ff07z3d64z41bczab85zb1aa37cb25f3 2017-11-30 Physique des semi-conducteurs Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Heiser Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033836337 Ulrich Gilles MADS_PRESIDENT_DU_JURY 152077057 Ludwigs Sabine MADS_RAPPORTEUR_1 182842045 Lmimouni Kamal MADS_RAPPORTEUR_2 114395519 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 UMR7357 176969721 260728 ddc:620 Heiser Thomas Ulrich Gilles Ludwigs Sabine Lmimouni Kamal École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 10716571 confidentialité 2017-11-30 2018-12-01 confidentialité 2017-11-30 2018-12-01 confidentialité 2017-11-30 2018-12-01 confidentialité 2017-11-30 2018-12-01