Recherche Avancée

Thèse soutenue

Photosensibilisation d'oxydes semi-conducteurs par des dérivés organostanniques du pérylène -3,4-dicarboximideApplication à la conversion photovoltaïque

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Auteur / Autrice : Mervyn de Borniol
Direction : Thierry Toupance
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie organique
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

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Le but de ce travail a été la réalisation de cellules photoélectrochimiques de type ''Grätzel'' à base de dioxyde d'étain photosensibilisé par des dérivés organostanniques du pérylène-3,4-decarboximide, réalisant la conversion photovoltaïque. Ces chromophores ont été obtenus par une synthèse convergente en plusieurs étapes, l'étape clef consistant en un couplage de type Stille entre un dérivé du pérylène et un oméga-iodoalkyl- ou 4-bromophenyl-tricyclohexylétain. Les études physico-chimiques réalisées en solution sur ces nouveaux colorants ont montré qu'ils possédaint les propriétés photochimiques et électrochimiques requises pour photosensibiliser des oxdes semi-conducteurs. Par ailleurs, des films nanoporeux et nanocristallins de dioxyde d'étain d'épaisseur contrôlée ont été élaborés sur substrats conducteurs par différentes techniques à partir de suspension colloïdales de nanaoparticules de SnO2, une étude approfondie de la texture, de la structure et de la morphologie de ces couches ayant permis de sélectionner celles les plus appropriées pour la conversion photovoltaïque. Ces dernières ont ensuite été modifiées chimiquement en surface par les chromophores synthétisés puis l'aptitude des cellules ainsi réalisées à convertir la lumière en électricité a été évaluée. Le meilleur système a permis d'atteindre des rendements de conversion énergétique de l'ordre de 0,3 %.