Note ABES Ultrafast spectroscopy of transparent dye sensitized solar cells designed for the near-Infrared Spectroscopie ultra-rapide de cellules solaires transparentes à colorant conçues pour le proche infrarouge DSSC Transparentes Photophysique Spectroscopie ultrarapide DSSC Transparent Ultrafast spectroscopy Cyanine chromophore 535.84 621.312 44 Cellules solaires à colorant Conversion photovoltaïque Photophysique Les cellules solaires à colorant (DSSC) sont un des candidats les plus prometteurs pour les applications de conversion d'énergie. L'objectif du projet est de créer des DSSCs efficaces et transparentes. Dans le cadre de la thèse de doctorat, nous avons appliqué la spectroscopie ultrarapide UV-Vis-IR proche proche dans l'échelle de temps fs-ps-ns, afin de construire le schéma photophysique des colorants, lorsqu'ils seront incorporés dans des dispositifs DSSC réels. Deux catégories de colorants organiques ont été examinées, de type cyanine et pyrrolopyrrole cyanine, présentant une forte absorption dans le proche IR et une faible absorption dans le visible, ainsi qu'une efficacité de conversion de puissance record de 4% et une transmittance moyenne dans le visible de 75%. Il a été démontré que des agrégats de colorants se forment sur la nanocouche. Le transfert d'énergie (monomères vers agrégats) se produit dans des temps allant de sub-ps à des dizaines de ps et sa compétition cinétique avec l'injection de charge (colorant vers semi-conducteur) en fait le principal canal de perte pour l'injection. Dye-sensitized solar cells (DSSCs) are one of the most promising candidates for energy harvesting applications. The aim of the project is the creation of efficient and transparent DSSCs. In the context of the PhD Thesis we applied UV-Vis ultrafast spectroscopy in the fs-ps-ns time scale, in order to construct the photophysical scheme of the dyes, when incorporated in real DSSC devices. Two categories of organic dyes were examined, of cyanine and pyrrolopyrrole cyanine type, exhibiting strong absorption in the near-IR and weak in the visible, as well as record Power-Conversion Efficiency 4% and Average Visible Transmittance 75%. It was shown that dye aggregates are formed on the nanolayer. Energy Transfer (monomers-to-aggregates) occurs in sub-ps to tens of ps times and its kinetic competition with charge injection (dye-to-semiconductor) constitutes it the main loss channel for injection. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 56673399 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-03971579 application/pdf 8685972 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/NIKOLINAKOS_Ilias_2022_ED182.pdf http://www.theses.fr/2022STRAE005/abes https://theses.hal.science/tel-03971579 https://theses.hal.science/tel-03971579 Nikolinakos Ilias 1991-04-18 FR 26438394X 0EFB1T05Q06 21823577 4200002 https://theses.fr/2022STRAE005 2022STRAE005 https://doi.org/10.70675/be165e26z42ccz406czb566zeb0128a31bdc 2022-03-25 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Haacke Stefan MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 147124298 Heiser Thomas MADS_PRESIDENT_DU_JURY 033836337 Moser Jacques Edouard MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 190765119 Banerji Natalie MADS_RAPPORTEUR_1 252369238 Ziółek Marcin MADS_RAPPORTEUR_2 264384326 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 ddc:620 Haacke Stefan Heiser Thomas Moser Jacques Edouard Banerji Natalie Ziółek Marcin École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 56673399