| Titre : |
Elaboration de matériaux moléculaires pour la conversion photovoltaïque |
| Titre original : |
Molecular materials for photovoltaic applications |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Aline Gégout, Auteur ; Jean-Francois Nierengarten, Directeur de thèse ; Anne-Marie Gary, Directeur de thèse |
| Année de publication : |
2006 |
| Langues : |
Français (fre) |
| Tags : |
MATÉRIAUX ORGANIQUES CONVERSION PHOTOVOLTAÏQUE DENDRIMERES FULLERENES
ORGANIC MATERIALS PHOTOVOLTAIC CONVERSION DENDRIMERS FULLERENES |
| Résumé : |
"Ce travail s’articule autour de la conception de nouveaux matériaux organiques à base de C60 et d’oligomères ?-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 conjuguée 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."
"This work focuses on the design of new organic materials based on C60 and ?-conjugated oligomers for the preparation of photovoltaic devices and the optimization of their efficiency. As a first step, the electron-donating character of various OPV-C60 systems was amplified to optimize the electron transfer process. Initially, the length of the conjugated system was increased, and two OPV heptamers associated with one or two C60s were synthesized. The electronic properties of these compounds revealed the existence of electron transfer dependent on the solvent polarity. Three further systems combining C60 with OPVs possessing one or two highly electron-donating diethylamino groups were then prepared. In these compounds, the electron transfer process is optimized, as photophysical studies showed that the separated charge state is sufficiently low for the energy transfer from the OPV portion to the C60 to be directly followed by a transfer of electron. A second dendrimer-type approach was developed. Variously substituted oligophenyleneethynylene dendritic branches were first prepared. Their use in the design of novel first- and second-generation branched isomeric systems enabled a study of the influence of different conjugation pathways within the molecules. Grafting the dendritic branches onto a C60 core allowed the preparation of first- and second-generation fullerodendrimers. An antenna effect was demonstrated: the OPE dendron is capable of transferring captured light energy to the carbon sphere. The preparation of plastic photovoltaic cells incorporating such systems with a polymer reveals that, under illumination, the material is capable of both generating charges and holes, and transporting them within the device, thus creating a photocurrent." |
| Document : |
Thèse de Doctorat |
| Etablissement_delivrance : |
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) |
| Date_soutenance : |
20/10/2006 |
| Domaine : |
Chimie Organique Moléculaire et Chimie des Matériaux |
| En ligne : |
https://www.theses.fr/2006STR13167 |
Elaboration de matériaux moléculaires pour la conversion photovoltaïque = Molecular materials for photovoltaic applications [texte imprimé] / Aline Gégout, Auteur ; Jean-Francois Nierengarten, Directeur de thèse ; Anne-Marie Gary, Directeur de thèse . - 2006. Langues : Français ( fre)
| Tags : |
MATÉRIAUX ORGANIQUES CONVERSION PHOTOVOLTAÏQUE DENDRIMERES FULLERENES
ORGANIC MATERIALS PHOTOVOLTAIC CONVERSION DENDRIMERS FULLERENES |
| Résumé : |
"Ce travail s’articule autour de la conception de nouveaux matériaux organiques à base de C60 et d’oligomères ?-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 conjuguée 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."
"This work focuses on the design of new organic materials based on C60 and ?-conjugated oligomers for the preparation of photovoltaic devices and the optimization of their efficiency. As a first step, the electron-donating character of various OPV-C60 systems was amplified to optimize the electron transfer process. Initially, the length of the conjugated system was increased, and two OPV heptamers associated with one or two C60s were synthesized. The electronic properties of these compounds revealed the existence of electron transfer dependent on the solvent polarity. Three further systems combining C60 with OPVs possessing one or two highly electron-donating diethylamino groups were then prepared. In these compounds, the electron transfer process is optimized, as photophysical studies showed that the separated charge state is sufficiently low for the energy transfer from the OPV portion to the C60 to be directly followed by a transfer of electron. A second dendrimer-type approach was developed. Variously substituted oligophenyleneethynylene dendritic branches were first prepared. Their use in the design of novel first- and second-generation branched isomeric systems enabled a study of the influence of different conjugation pathways within the molecules. Grafting the dendritic branches onto a C60 core allowed the preparation of first- and second-generation fullerodendrimers. An antenna effect was demonstrated: the OPE dendron is capable of transferring captured light energy to the carbon sphere. The preparation of plastic photovoltaic cells incorporating such systems with a polymer reveals that, under illumination, the material is capable of both generating charges and holes, and transporting them within the device, thus creating a photocurrent." |
| Document : |
Thèse de Doctorat |
| Etablissement_delivrance : |
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) |
| Date_soutenance : |
20/10/2006 |
| Domaine : |
Chimie Organique Moléculaire et Chimie des Matériaux |
| En ligne : |
https://www.theses.fr/2006STR13167 |
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