Nouvelle méthodologie pour la synthèse de complexes organo-cobalt CpCoCb(Ar)4 et leur intégration dans des dispositifs photovoltaïques / Guillaume Bertrand ; sous la direction de Corinne Aubert

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2011

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Langue / Language : anglais / English

Composés organométalliques

Cobalt

Effet photovoltaïque

Aubert, Corinne (19..-.... ; chimiste) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université Pierre et Marie Curie (Paris ; 1971-2017) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Relation : Nouvelle méthodologie pour la synthèse de complexes organo-cobalt CpCoCb(Ar)4 et leur intégration dans des dispositifs photovoltaïques / Guillaume Bertrand ; sous la direction de Corinne Aubert / Lille : Atelier national de reproduction des thèses , 2011

Résumé / Abstract : Les différentes technologies photovoltaïques font face à de nombreux défis pour devenir une source d’énergie efficace et durable. Dans ce domaine, les semi-conducteurs organiques, tels que les dérivés du fullerène, les polymères conjugués ou encore les complexes organométalliques, se sont déjà montrés prometteurs. Dans cette dernière catégorie, il y a un grand besoin de molécules nouvelles et moins chères, pour remplacer l’utilisation de l’iridium ou du ruthénium. C’est pourquoi nous avons choisi le motif CpCoCb (cyclopentadienyl-cobalt-cyclobutadiene) : il est remarquablement stable, avec un grand système p conjugué, et est absorbant. Nous avons tout d'abord développé les outils de synthèse pour obtenir les précurseurs permettant l'obtention d'un noyau CpCoCb modifié. La condensation de ces précurseurs, sous irradiation micro-onde, a permis d'obtenir de bons rendements, tout en préservant les fonctionnalités chimiques. Nous avons confirmé le comportement semi-conducteur de cette famille de complexe(s) et nous avons réussi à obtenir un photo-courant. La synthèse polyvalente mise en œuvre a permis de concevoir es molécules avec une structure électronique permettant d’obtenir de meilleurs résultats. Après avoir optimisé l'élaboration de couches de CpCoCb(X)4, une cellule photovoltaïque, avec une hétérojonction en volume, a était réalisée avec CpCoCb(3T)4 comme semi-conducteur de type p et du PCBM comme semi-conducteur de type n. Cette cellule a atteint de bons rendements en conversion de puissance : PCE = 1,8 % à 2,1 % dans une large gamme de puissance incidente. L’agencement des molécules au sein de la couche active a été ensuite étudié par des techniques complémentaires, telle que la microscopie à force atomique (AFM). L'examen de leur structure électronique a apporté des informations complémentaires sur le fonctionnement de ces molécules. Cette thèse a ainsi donné naissance a une nouvelle famille de semi-conducteurs organométalliques, prometteuse, peu chère et facile à synthétiser.