Elaboration de matériaux moléculaires pour la conversion photovoltaïque
Langue Français
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Auteur : Gégout, Aline
Date de soutenance : 20-10-2006
Directeur(s) de thèse : Nierengarten, Jean-François - Gary, Anne-Marie
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Discipline : Chimie organique - Chimie physique des matériaux
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie
Mots-clés libres : systèmes conjugués , fullerène C60 , dendrimères , photovoltaïque , matériaux organiques
Mots-clés :
- Fullerènes
- Thèses et écrits académiques
- Dendrimères
- Thèses et écrits académiques
- Conversion photovoltaïque
- Thèses et écrits académiques
- Matériaux organiques
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Ce travail s'articule autour de la conception de nouveaux matériaux organiques à base de C60 et d'oligomères p-conjugués en vue de réaliser la préparation de dispositifs photovoltaïques et d'optimiser leur efficacité. Dans une première approche, le caractère donneur de différents systèmes OPV-C60 a été amplifié pour optimiser le processus de transfert d'électron. Tout d'abord, la longueur du système conjugué a été augmentée et deux heptamères OPV associés à un ou deux C60 ont été synthétisés. Les propriétés électroniques de ces composés ont révélé l'existence d'un transfert d'électron dépendant de la polarité du solvant. Trois autres systèmes combinant le C60 à des OPV possédant un ou deux groupements diéthylamino fortement donneurs d'électron ont ensuite été préparés. Dans ces composés, le processus de transfert d'électron est optimisé puisque les études photophysiques ont montré que l'état à charges séparées est suffisamment bas pour que le transfert d'énergie de la partie OPV vers le C60 soit directement suivi d'un transfert d'électron. Une seconde approche de type dendrimère a été développée. Des branches dendritiques de type oligophénylèneéthynylène diversement substituées ont tout d'abord été préparées. Leur utilisation dans la conception de systèmes branchés isomères originaux de première et seconde générations a permis de réaliser une étude de l'influence de différents chemins de conjugaison au sein des molécules. Le greffage des branches dendritiques sur un cœur C60 a permis la préparation de fullerodendrimères de première et seconde générations. Un effet d'antenne a été mis en évidence : le dendron OPE est capable de transférer l'énergie lumineuse captée vers la sphère de carbone. La préparation de cellules photovoltaïques plastiques incorporant de tels systèmes avec un polymère révèle que sous illumination, le matériau est à la fois capable de générer des charges et des trous, et de les transporter au sein du dispositif, créant ainsi un photocourant.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-291177
Type de ressource : Thèse
