LCC - Centre de Ressources Documentaires
Détail de l'auteur
Auteur Kathleen Moineau Chane-Ching |
Documents disponibles écrits par cet auteur (4)
Faire une suggestion Affiner la rechercheDesign, synthesis and characterization of new organic semi-conductors for photovoltaics / Chunxiang Chen
Titre : Design, synthesis and characterization of new organic semi-conductors for photovoltaics Type de document : texte imprimé Auteurs : Chunxiang Chen ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse Année de publication : 2016 Langues : Anglais (eng) Tags : SEMI-CONDUCTEURS ORGANIQUES PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE SYNTHESE CARACTERISATION Résumé : "Les cellules photovoltaïques organiques sont une technologie prometteuse pour répondre aux besoins futurs en énergie. Elles présentent de faibles coûts de production, peuvent être réalisées sur substrats flexibles et s'intègrent dans des dispositifs légers. Une voie d'amélioration du rendement de photoconversion est la conception de nouvelles molécules actives présentant des propriétés structurales optimisées. Le présent travail s'inscrit dans cette dynamique: sur la base de calculs utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité, de nouveaux semiconducteurs organiques ont été conçus puis synthétisés. Pour cela, des techniques de synthèses les plus économiques et les moins polluantes possible ont été mises en œuvre. Ainsi, le couplage du benzothiadiazole avec le thiophène carboxhaldéhyde par hétéroarylation directe sans additif ni ligand est utilisé avec succès pour la première fois selon des techniques de chimie verte. Cinq molécules sont ainsi isolées en seulement deux étapes. L'étude de leurs propriétés optiques et électroniques par différentes techniques spectroscopiques (UV/vis, fluorescence) et par électrochimie, de leurs propriétés thermiques, et de leur aptitude à s'auto-organiser ont permis de révéler leur aptitude prometteuse pour une utilisation en photovoltaïque organique. Une série de molécules dérivées du fragment dithiénosilole (DTS) ont été également étudiées par calculs de DFT. Les résultats obtenus montrent que ces dérivés présentent des largeurs de bande interdite très faibles, ce qui constitue un atout pour leur utilisation en cellule photovoltaïque. Ces résultats ont par conséquent motivé leur synthèse. Enfin, un travail purement théorique a été réalisé sur des molécules dérivées des subphthalocyanines de bore. Les calculs effectués révèlent des propriétés électroniques originales pour ces nouveaux matériaux qui devraient mener à des performances intéressantes pour le photovoltaïque organique, ouvrant ainsi la voie vers des matériaux innovants et prometteurs." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 19/07/2016 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Sciences et génie des matériaux Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3212/ Design, synthesis and characterization of new organic semi-conductors for photovoltaics [texte imprimé] / Chunxiang Chen ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse . - 2016.
Langues : Anglais (eng)
Tags : SEMI-CONDUCTEURS ORGANIQUES PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE SYNTHESE CARACTERISATION Résumé : "Les cellules photovoltaïques organiques sont une technologie prometteuse pour répondre aux besoins futurs en énergie. Elles présentent de faibles coûts de production, peuvent être réalisées sur substrats flexibles et s'intègrent dans des dispositifs légers. Une voie d'amélioration du rendement de photoconversion est la conception de nouvelles molécules actives présentant des propriétés structurales optimisées. Le présent travail s'inscrit dans cette dynamique: sur la base de calculs utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité, de nouveaux semiconducteurs organiques ont été conçus puis synthétisés. Pour cela, des techniques de synthèses les plus économiques et les moins polluantes possible ont été mises en œuvre. Ainsi, le couplage du benzothiadiazole avec le thiophène carboxhaldéhyde par hétéroarylation directe sans additif ni ligand est utilisé avec succès pour la première fois selon des techniques de chimie verte. Cinq molécules sont ainsi isolées en seulement deux étapes. L'étude de leurs propriétés optiques et électroniques par différentes techniques spectroscopiques (UV/vis, fluorescence) et par électrochimie, de leurs propriétés thermiques, et de leur aptitude à s'auto-organiser ont permis de révéler leur aptitude prometteuse pour une utilisation en photovoltaïque organique. Une série de molécules dérivées du fragment dithiénosilole (DTS) ont été également étudiées par calculs de DFT. Les résultats obtenus montrent que ces dérivés présentent des largeurs de bande interdite très faibles, ce qui constitue un atout pour leur utilisation en cellule photovoltaïque. Ces résultats ont par conséquent motivé leur synthèse. Enfin, un travail purement théorique a été réalisé sur des molécules dérivées des subphthalocyanines de bore. Les calculs effectués révèlent des propriétés électroniques originales pour ces nouveaux matériaux qui devraient mener à des performances intéressantes pour le photovoltaïque organique, ouvrant ainsi la voie vers des matériaux innovants et prometteurs." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 19/07/2016 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Sciences et génie des matériaux Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3212/
Titre : Photovoltaïque organique : étude des interactions électroniques aux interfaces des hétérojonctions organiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Damien Le Borgne ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse ; Christina Villeneuve-Faure, Directeur de thèse Année de publication : 2016 Langues : Français (fre) Tags : PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE PETITES MOLECULES SEMI-CONDUCTRICES MATERIAUX CONJUGUES HETEROARYLATION DIRECTE AFM C-AFM SPECTROMETRIE RAMAN PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES Résumé : "Du fait de leur faible coût de production et de leur intégration possible sur substrat flexible, les cellules photovoltaïques organiques sont prometteuses pour répondre aux besoins futurs en énergie. Leurs performances reposent sur l'architecture de la cellule et sur la nature des matériaux choisis. Par conséquent, le contrôle à l'échelle nanométrique de la couche active (formation de nanodomaines purs, organisation moléculaire...), ainsi que le développement de nouvelles molécules aux propriétés électroniques et structurales optimisées apparaissent comme des paramètres clés. Dans ce contexte, les travaux présentés dans cette thèse visent à étudier le lien entre la morphologie des films minces et les propriétés de transport à l'échelle nanométrique en fonction des matériaux actifs utilisés. Pour cela deux voies ont été explorées. La première voie repose sur l'utilisation des propriétés d'auto-organisation des cristaux liquides pour améliorer la formation et l'organisation de nanodomaines. Pour cette étude, nous avons choisi d'associer un donneur d'électron classique, le poly-3-hexylthiophène (P3HT), et de le mélanger avec un complexe de nickel [Ni(4dopedt)2] possédant des propriétés cristallines liquides colonnaires. L'étude par Microscopie à Force Atomique (AFM), Conductive-AFM (C-AFM), absorption UV-visible et spectrométrie Raman des films de mélanges démontre l'effet structurant du cristal liquide sur les chaînes de P3HT, en fonction de l'épaisseur de la couche et des traitements thermiques effectués. La deuxième voie explorée repose sur l'ingénierie moléculaire. Suite à une étude bibliographique, nous avons conçu puis synthétisé différentes petites molécules fluorées capables d'agir comme accepteurs d'électrons. Leur synthèse est réalisée en plusieurs étapes, privilégiant une méthode de couplage innovante, l'hétéroarylation directe. Les molécules obtenues ont été caractérisées par les techniques analytiques classiques, puis soumises à une étude de relation structures/propriétés. D'une part, les analyses optiques, électrochimique et thermique ont révélé leur grande stabilité et leur intérêt potentiel pour l'application visée. D'autre part, leur étude en film mince, par spectroscopie d'absorption UV-visible, de fluorescence et par AFM, révèle l'influence de la substitution du squelette conjugué par des atomes de fluor ainsi que de la modification des chaînes alkyles des groupements terminaux sur les propriétés optoélectroniques et structurelles des molécules." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 04/10/2016 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Sciences des matériaux Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3286/ Photovoltaïque organique : étude des interactions électroniques aux interfaces des hétérojonctions organiques [texte imprimé] / Damien Le Borgne ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse ; Christina Villeneuve-Faure, Directeur de thèse . - 2016.
Langues : Français (fre)
Tags : PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE PETITES MOLECULES SEMI-CONDUCTRICES MATERIAUX CONJUGUES HETEROARYLATION DIRECTE AFM C-AFM SPECTROMETRIE RAMAN PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES Résumé : "Du fait de leur faible coût de production et de leur intégration possible sur substrat flexible, les cellules photovoltaïques organiques sont prometteuses pour répondre aux besoins futurs en énergie. Leurs performances reposent sur l'architecture de la cellule et sur la nature des matériaux choisis. Par conséquent, le contrôle à l'échelle nanométrique de la couche active (formation de nanodomaines purs, organisation moléculaire...), ainsi que le développement de nouvelles molécules aux propriétés électroniques et structurales optimisées apparaissent comme des paramètres clés. Dans ce contexte, les travaux présentés dans cette thèse visent à étudier le lien entre la morphologie des films minces et les propriétés de transport à l'échelle nanométrique en fonction des matériaux actifs utilisés. Pour cela deux voies ont été explorées. La première voie repose sur l'utilisation des propriétés d'auto-organisation des cristaux liquides pour améliorer la formation et l'organisation de nanodomaines. Pour cette étude, nous avons choisi d'associer un donneur d'électron classique, le poly-3-hexylthiophène (P3HT), et de le mélanger avec un complexe de nickel [Ni(4dopedt)2] possédant des propriétés cristallines liquides colonnaires. L'étude par Microscopie à Force Atomique (AFM), Conductive-AFM (C-AFM), absorption UV-visible et spectrométrie Raman des films de mélanges démontre l'effet structurant du cristal liquide sur les chaînes de P3HT, en fonction de l'épaisseur de la couche et des traitements thermiques effectués. La deuxième voie explorée repose sur l'ingénierie moléculaire. Suite à une étude bibliographique, nous avons conçu puis synthétisé différentes petites molécules fluorées capables d'agir comme accepteurs d'électrons. Leur synthèse est réalisée en plusieurs étapes, privilégiant une méthode de couplage innovante, l'hétéroarylation directe. Les molécules obtenues ont été caractérisées par les techniques analytiques classiques, puis soumises à une étude de relation structures/propriétés. D'une part, les analyses optiques, électrochimique et thermique ont révélé leur grande stabilité et leur intérêt potentiel pour l'application visée. D'autre part, leur étude en film mince, par spectroscopie d'absorption UV-visible, de fluorescence et par AFM, révèle l'influence de la substitution du squelette conjugué par des atomes de fluor ainsi que de la modification des chaînes alkyles des groupements terminaux sur les propriétés optoélectroniques et structurelles des molécules." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 04/10/2016 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Sciences des matériaux Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3286/
Titre : Photovoltaïque organique : étude de la morphologie de films minces, conception, synthèse et étude de petites molécules pour leur utilisation en hétérojonction en volume dans des dispositifs photovoltaïques Type de document : texte imprimé Auteurs : Daniel Hernandez Maldonado ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse Année de publication : 2015 Langues : Anglais (eng) Tags : ORGANISATION MOLECULAIRE MORPHOLOGIE DES MELANGES MOLECULES A FAIBLE GAP ELECTRONIQUE P3HT COMPLEXES DE NICKEL TRANSFERT DE CHARGE SilOCAO Bz(T1CAO)2 Bz(T1CAEH)2 HETEROJONCTION EN VOLUME PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE Résumé : "Les propriétés des matériaux organiques pour l'optoélectronique à base de polymères ou de petites molécules sont fortement influencées par l'organisation moléculaire. En particulier, l'efficacité de la photoconversion dans les dispositifs à base de films minces organiques peut être corrélée directement à la morphologie de leurs mélanges actifs. Par conséquent, une meilleure compréhension de l'évolution de la morphologie des films minces pendant les divers traitements effectués lors de leur élaboration est essentielle et nécessaire. D'autre part, l'ingénierie moléculaire est un outil crucial pour l'obtention de molécules basées sur des alternances de fragments accepteurs d'électrons ou donneurs d'électrons et présentant des valeurs de gap électronique optimales et conduisant à des dispositifs aux paramètres de photoconversion optimisés.Dans le présent travail, nous présentons une étude approfondie en solution et sur des films minces de poly-3-hexylthiophène (P3HT) pur et en mélange avec des complexes de nickel (Ni-bdt). Le but était de comprendre comment le P3HT interagit avec les complexes de nickel pour contrôler des phénomènes d'organisation éventuels. L'objectif principal de cette étude est de comprendre l'organisation moléculaires au sein des films organiques et son impact sur le transfert de charge entre les matériaux afin d'optimiser les rendements de photoconversion. En outre, nous avons conçu et synthétisé trois nouvelles molécules à faible gap électronique, nommées SilOCAO, Bz(T1CAO)2 et Bz(T1CAEH)2 selon des méthodologies de synthèse optimisées. Ces molécules ont été conçues avec l'appui de calculs semi-empiriques effectués avec le programme Gaussian 09 au niveau B3LYP/6-31G* dans le but de les associer éventuellement aux complexes de nickel. Leurs synthèses et caractérisations complètes sont décrites en détail. Les techniques analytiques utilisées sont la spectroscopie d'absorption UV-visible, la photoluminescence, la résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectroscopie de masse, l'électrochimie, l'analyse thermogravimétrique (TGA) et la calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Ces molécules présentant des propriétés intéressantes pour leur utilisation en photovoltaïque organique, nous avons réalisé des cellules solaires organiques prototypes. Les résultats obtenus sont prometteurs, en particulier dans le cas de la molécule SilOCAO, utilisée ici comme donneur d'électrons en association avec le PC71BM. Ce travail est le fruit d'une collaboration précieuse entre plusieurs chercheurs, des théoriciens et expérimentateurs, des laboratoires LAAS et LAPLACE à Toulouse (France), de l'Université Autonome Nationale de Mexico (UNAM) et du Centre de Recherche en Optique (CIO) de Leon (Mexique)." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 16/07/2015 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie moléculaire Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2862/ Photovoltaïque organique : étude de la morphologie de films minces, conception, synthèse et étude de petites molécules pour leur utilisation en hétérojonction en volume dans des dispositifs photovoltaïques [texte imprimé] / Daniel Hernandez Maldonado ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse . - 2015.
Langues : Anglais (eng)
Tags : ORGANISATION MOLECULAIRE MORPHOLOGIE DES MELANGES MOLECULES A FAIBLE GAP ELECTRONIQUE P3HT COMPLEXES DE NICKEL TRANSFERT DE CHARGE SilOCAO Bz(T1CAO)2 Bz(T1CAEH)2 HETEROJONCTION EN VOLUME PHOTOVOLTAÏQUE ORGANIQUE Résumé : "Les propriétés des matériaux organiques pour l'optoélectronique à base de polymères ou de petites molécules sont fortement influencées par l'organisation moléculaire. En particulier, l'efficacité de la photoconversion dans les dispositifs à base de films minces organiques peut être corrélée directement à la morphologie de leurs mélanges actifs. Par conséquent, une meilleure compréhension de l'évolution de la morphologie des films minces pendant les divers traitements effectués lors de leur élaboration est essentielle et nécessaire. D'autre part, l'ingénierie moléculaire est un outil crucial pour l'obtention de molécules basées sur des alternances de fragments accepteurs d'électrons ou donneurs d'électrons et présentant des valeurs de gap électronique optimales et conduisant à des dispositifs aux paramètres de photoconversion optimisés.Dans le présent travail, nous présentons une étude approfondie en solution et sur des films minces de poly-3-hexylthiophène (P3HT) pur et en mélange avec des complexes de nickel (Ni-bdt). Le but était de comprendre comment le P3HT interagit avec les complexes de nickel pour contrôler des phénomènes d'organisation éventuels. L'objectif principal de cette étude est de comprendre l'organisation moléculaires au sein des films organiques et son impact sur le transfert de charge entre les matériaux afin d'optimiser les rendements de photoconversion. En outre, nous avons conçu et synthétisé trois nouvelles molécules à faible gap électronique, nommées SilOCAO, Bz(T1CAO)2 et Bz(T1CAEH)2 selon des méthodologies de synthèse optimisées. Ces molécules ont été conçues avec l'appui de calculs semi-empiriques effectués avec le programme Gaussian 09 au niveau B3LYP/6-31G* dans le but de les associer éventuellement aux complexes de nickel. Leurs synthèses et caractérisations complètes sont décrites en détail. Les techniques analytiques utilisées sont la spectroscopie d'absorption UV-visible, la photoluminescence, la résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectroscopie de masse, l'électrochimie, l'analyse thermogravimétrique (TGA) et la calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Ces molécules présentant des propriétés intéressantes pour leur utilisation en photovoltaïque organique, nous avons réalisé des cellules solaires organiques prototypes. Les résultats obtenus sont prometteurs, en particulier dans le cas de la molécule SilOCAO, utilisée ici comme donneur d'électrons en association avec le PC71BM. Ce travail est le fruit d'une collaboration précieuse entre plusieurs chercheurs, des théoriciens et expérimentateurs, des laboratoires LAAS et LAPLACE à Toulouse (France), de l'Université Autonome Nationale de Mexico (UNAM) et du Centre de Recherche en Optique (CIO) de Leon (Mexique)." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 16/07/2015 Ecole_doctorale : Science de la matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie moléculaire Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2862/
Titre : Synthèse et étude de complexes neutres de nickel bisdithiolènes pour application photovoltaïque organique Type de document : texte imprimé Auteurs : Bui, Thanh-Tuan ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse ; Bénédicte Garreau-de-Bonneval, Directeur de thèse Année de publication : 2010 Langues : Français (fre) Résumé : Ce travail fait partie d'un projet financé par l'ANR dédié à la conception d'un nouveau type de cellule photovoltaïque organique. Le but est de concevoir un nouveau dispositif de type bicouche ou multicouche, et composé de deux matériaux (donneur et accepteur d'électrons) moléculaires cristaux liquides colonnaires. Ce mémoire de thèse décrit la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux accepteurs combinant plusieurs propriétés : stabilité en température et à l'air, capacité à s'auto-organiser en cristaux liquides colonnaires, absorption forte dans le domaine proche infrarouge et infrarouge. Le choix s'est porté sur des complexes de nickel bisdithiolenes neutres. Plusieurs séries de complexes ont été synthétisées avec des ligands de type dpedt (diphenyl-ethylenedithiolate). Leurs comportements physico-chimiques ont été caractérisés par utilisation de différentes techniques : analyse thermique différentielle et thermogravimétrique, microscopie optique en lumière polarisée, voltammétrie cyclique et voltammétrie à vague carrée, spectrométrie d'absorption. Les résultats montrent qu'ils sont tous très stables à l'air et thermiquement jusqu'à 300°C, qu'ils absorbent fortement entre 750 nm à 1100 nm et qu'ils possèdent une haute affinité électronique. De plus, certains de ces composés présentent en phase condensée une phase cristalline liquide colonnaire autour de 80 à 110°C, métastable à température ambiante. En particulier, il est montré que le gap énergétique entre les niveaux HOMO et LUMO de tels complexes peut être modulé en fonction des groupements fonctionnels portés par les ligands. L'ensemble de ces propriétés rendent ces composés très intéressants pour une application photovoltaïque. Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 21/07/2010 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1003/ Synthèse et étude de complexes neutres de nickel bisdithiolènes pour application photovoltaïque organique [texte imprimé] / Bui, Thanh-Tuan ; Kathleen Moineau Chane-Ching, Directeur de thèse ; Bénédicte Garreau-de-Bonneval, Directeur de thèse . - 2010.
Langues : Français (fre)
Résumé : Ce travail fait partie d'un projet financé par l'ANR dédié à la conception d'un nouveau type de cellule photovoltaïque organique. Le but est de concevoir un nouveau dispositif de type bicouche ou multicouche, et composé de deux matériaux (donneur et accepteur d'électrons) moléculaires cristaux liquides colonnaires. Ce mémoire de thèse décrit la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux accepteurs combinant plusieurs propriétés : stabilité en température et à l'air, capacité à s'auto-organiser en cristaux liquides colonnaires, absorption forte dans le domaine proche infrarouge et infrarouge. Le choix s'est porté sur des complexes de nickel bisdithiolenes neutres. Plusieurs séries de complexes ont été synthétisées avec des ligands de type dpedt (diphenyl-ethylenedithiolate). Leurs comportements physico-chimiques ont été caractérisés par utilisation de différentes techniques : analyse thermique différentielle et thermogravimétrique, microscopie optique en lumière polarisée, voltammétrie cyclique et voltammétrie à vague carrée, spectrométrie d'absorption. Les résultats montrent qu'ils sont tous très stables à l'air et thermiquement jusqu'à 300°C, qu'ils absorbent fortement entre 750 nm à 1100 nm et qu'ils possèdent une haute affinité électronique. De plus, certains de ces composés présentent en phase condensée une phase cristalline liquide colonnaire autour de 80 à 110°C, métastable à température ambiante. En particulier, il est montré que le gap énergétique entre les niveaux HOMO et LUMO de tels complexes peut être modulé en fonction des groupements fonctionnels portés par les ligands. L'ensemble de ces propriétés rendent ces composés très intéressants pour une application photovoltaïque. Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse Date_soutenance : 21/07/2010 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (université Toulouse III P. Sabatier) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/1003/
