Nanoparticules de polymère conjugué pour la mise en oeuvre éco-efficiente de cellules photovoltaïques organiques
Langue Anglais
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Auteur : Rammal, Maxime Mohammad
Date de soutenance : 10-06-2021

Directeur(s) de thèse : Hébraud, Anne

Président : Heiser, Thomas
Rapporteur(s) : Vignau, Laurence - Chassenieux, Christophe

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie des polymères - chimie des matériaux
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Nanoparticules (NPs) de polymère conjugues, Miniémulsion, Nanoprécipitation, Optoélectronique, Chimie verte
Mots-clés :
  • Cellules solaires organiques
  • Polymères conjugués
  • Semiconducteurs organiques
Résumé : Les performances des cellules photovoltaïques organiques ne cessent de progresser grâce notamment au développement de nouveaux polymères π-conjugués à faible bande interdite. Cependant, ces polymères peu solubles doivent être mis en oeuvre à partir de solutions à chaud dans des solvants chlorés toxiques. Nous avons étudié la dispersion de ces polymères sous la forme de suspensions aqueuses de nanoparticules (NPs), servant ensuite d’encre pour la mise en oeuvre plus écologique des cellules solaires par des techniques d’impression classique. Par la technique de la miniémulsion, des NPs simples contenant le polymère donneur d’électron, le PF2, et une molécule acceptrice d’électron, le PCBM ou l’eh-IDTBR, ainsi que des particules composites contenant les deux matériaux à la fois ont été obtenues. Leur morphologie a été étudiée par TEM et STXM et dans le cas des NPs composites PF2 : PC71BM, des particules de type coeur-coquille ont été obtenues avec un coeur riche en PC71BM et une coquille riche en PF2. La miniémulsion présentant l’inconvénient d’utiliser un tensioactif ionique, qui doit être éliminé par dialyse avant la fabrication des cellules photovoltaïques, nous avons également préparé des NPs par nanoprécipitation sans tensioactif. Pour cela, un dérivé du PF2 contenant des chaînes latérales oligo(ethylène glycol) a été synthétisé afin d’aider à la stabilisation des NPs en l’absence de tensioactif. Enfin la formation de couches actives à partir de ces suspensions a été optimisées afin de préparer des dispositifs électroniques, permettant de mesurer leurs propriétés optoélectroniques.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2021STRAE015
Type de ressource : Thèse