Note ABES Searching sustainable solvents for high-performance organic solar cells by reverse engineering Recherche de solvants durables pour les cellules solaires organiques à haute performance par ingénierie inverse Photovoltaïque organique Solvants durables Conception de produits assistée par ordinateur Organic photovoltaics Sustainable solvents Computer-aided product design 620.1 Cellules solaires organiques Solvants éco-compatibles Conception assistée par ordinateur Pour la production de modules photovoltaïques organiques (OPV), le remplacement des solvants halogénés par des solvants "verts" est indispensable. En raison des liens complexes entre propriétés des solvants et performances OPV, la sélection de solvants s’est basée jusqu'à présent sur une approche de type essai – erreur. Ici, nous explorons une méthode moins empirique, de type conception moléculaire assistée par ordinateur, en utilisant l’outil IBSS®CAMD, initialement développé pour la recherche de bio-solvants en cosmétique. IBSS®CAMD modélise les propriétés physico-chimiques de molécules et applique un algorithme génétique pour concevoir des molécules aux propriétés souhaitées. A partir de valeurs cibles de multiples propriétés, IBSS®CAMD établit une classification de solvants en terme de performances globales. Les performances réelles des solvants sélectionnés sont évaluées en élaborant des dispositifs OPV et en comparant les rendements de conversion avec des références. Pour chacun des matériaux étudiés, les résultats obtenus avec les solvants alternatifs sont équivalents aux références, confirmant l’efficacité de la méthode. For a sustainable scale-up of organic photovoltaic (OPV) modules, the replacement of halogenated solvents by “green” solvents is a critical pre-requisite. Due to the complex relationship between solvent properties and device performance, the selection of alternative solvents has so far relied primarily on a trial-and-error approach. In this thesis, we introduce a less empirical solvent selection tool, IBSS®CAMD, and apply it to the fabrication of OPVs. IBSS®CAMD models the physicochemical properties of molecules and applies a genetic algorithm to design molecules with the desired properties. This allows us to establish lists of alternative solvents ranked by a global performance function encompassing a given number of desired properties. The actual performances of the selected solvents are evaluated by elaborating photovoltaic devices and comparing the performance with those obtained with devices processed from halogenated solvents. For each of studied blends, the performances of the devices obtained with the alternative solvents were similar to those of standard devices processed from halogenated solvents, corroborating the relevance of the proposed method. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 8297843 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03636491 application/pdf 8233832 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2020/Wang_Jing_2020_ED269.pdf http://www.theses.fr/2020STRAD040/abes https://theses.hal.science/tel-03636491 https://theses.hal.science/tel-03636491 https://theses.hal.science/tel-03636491 Wang Jing 1992-02-09 CN 261714341 https://theses.fr/2020STRAD040 2020STRAD040 https://doi.org/10.70675/055c93e7z9cafz46dbz9082z3cc1997c4462 2020-10-14 Physique / Photovoltaïque Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Heiser Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033836337 Ulrich Gilles MADS_PRESIDENT_DU_JURY 152077057 152077057 Rodríguez-Donis Ivonne MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 06026814X Wantz Guillaume MADS_RAPPORTEUR_1 088680169 088680169 Aubry Jean-Marie MADS_RAPPORTEUR_2 060149612 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 260728 ddc:620 Heiser Thomas Ulrich Gilles Rodríguez-Donis Ivonne Wantz Guillaume Aubry Jean-Marie 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 8297843