Films minces de polythiophènes orientés et conducteurs pour applications en thermoélectricité
Langue Anglais
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse confidentielle jusqu'au 01/03/2021.
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Auteur : Vijayakumar (Vijayakumar), Vishnu
Date de soutenance : 07-02-2020

Directeur(s) de thèse : Brinkmann, Martin

Président : Ludwigs, Sabine
Rapporteur(s) : Müller, Christian - Carella, Alexandre
Membre(s) du jury : Stein, Nicolas

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Physique

Mots-clés libres : Polymères conducteurs, Structure, Thermoélectricité, Microscopie électronique à transmission
Mots-clés :
  • Polymères - Propriétés électriques
  • Polythiophènes
  • Polymères conjugués
  • Semiconducteurs -- Dopage
Résumé : Cette thèse concerne la fabrication de matériaux thermoélectriques (TE) à base de films minces orientés de polythiophènes (PBTTT). Le brossage à haute température produit des films minces de cristallinité et d’orientation contrôlées. Différentes méthodes de dopage avec des dopants tels F4TCNQ, F6TCNNQ et FeCl3 ont permis de fabriquer des films polymère conducteurs orientés aux propriétés TE anisotropes. Une combinaison de spectroscopie UV-vis-NIR polarisée et de MET donne accès à l’orientation et à la quantité de dopants intercalés dans les cristaux polymère. Le coefficient de diffusion du dopant est corrélé à la longueur des chaînes alkyls des polymères : les PBTTTs ayant des chaînes alkyls en C12 présentent les meilleurs propriétés TE en raison d’une diffusion rapide et efficace des dopants dans le polymère. Finalement, nous avons étudié l’effet du type de dopant (son électronégativité, sa taille) sur les propriétés TE des films. Le dopage de films orientés de C12-PBTTT avec FeCl3 permet d’atteindre des valeurs records de conductivité de 2.105 S/cm et des facteurs de puissance de l’ordre de 1 mW/mK2.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAE004
Type de ressource : Thèse