Electro-polymerization of thiophene and pyrrole derivates for photopiles fabrication's

Électro-polymérisation de dérivés de pyrrol et thiophène pour l'élaboration de photopiles

• Auteur / Autrice : Giovanny Soto
• Direction : Maria Angelica Del Valle, Jean-Christian Bernède
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électrochimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Nantes
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thiophène

Pyrroles

Photopiles

Polymérisation

Électrochimie

Résumé

Le présent travail comprend une étude de base sur l'électro-polymérisation des dérivés de pyrrol (Py) et thiophene (Th) pour l'élaboration de photopiles (PPs). Les monomères utilisé : 2,2':5',2''-terthiophène (TT), 2,5-di(-2-thienyl)-pyrrole (TP) et 2,5-di(-2-furil)-pyrrole (FP). Ils ont été choisis suite à une étude préalable menée sur les thiophène (Th) et pyrrole (Py). Le TT a été choisi pour sa structure puisque les trois anneaux de Th liées peuvent permettre le control du processus d'électro-synthe��se. Le TP a été choisi pour la similitude de sa structure avec celle du TT. Il était donc plausible que TT et TP présentent des caractéristiques semblables. Le FP fut choisi pour évaluer l'influence de la présence des anneaux de furane. De plus, TP et FP ont permis d'évaluer la stratégie de copolymérisation. L'étude de base a consisté en la caractérisation électrochimique de TT, TP et FP; la détermination des variables expérimentales optimales pendant l'électro-polymérisation de TT et TP. La caractérisation structurelle et morphologique des électro-dépôts a été effectuée par microscopie électronique à balayage. Après avoir trouvé les conditions de travail optimales,les électrodépôts avec les meilleures morphologies les polymères TT, TP et FP ont été utilisés comme donneurs d'électrons dans des cellules photovoltaïques. Les caractéristiques J-V, ont permis de vérifier la présence d'un effet photovoltaïques. Les caractéristiques J-V, ont permis de vérifier la présence d'un effet photovoltaïque. Néanmoins, les PPs présentèrent des rendements très faibles, inférieurs à 0,1%.

This work is associated to a basic study of electro-polymerization of thiophene (Th) and pyrrole (Py) derivates to make photo-voltaic cells (FVCs). The monomers used in this study : 2,2':5',2''-terthiophene (TT), 2,5-di(-2-thienyl)-pyrrole (TP) et 2,5 -di(-2-furil)-pyrrole (FP) were selected taking into account previous studies performed in our work group. TT was chosen because of the structure with 3 Th bonded rings, which can control the electro-synthesis process. TP was chosen for their similar structure to TT expecting to achieve analogous characteristics. FP was selected to evaluate furan rings presence with regard to TP. Electro-synthesis of TP and FP is useful to evaluate the copolymerization strategy. The basic study included several characterizations among them we can find : electrochemical characterization of TT, TP and FP : obtain ideal experimental variables during TT and TP electro-polymerization ; electrochemical characterization of electro-deposits : and structural and morphology characterization of electro-deposits by SEM. After to make the several characterizations and obtain the ideal expermental variables, the deposits of polyTT and polyTP with better morphologies were selected to fabricate FVCs. These cells were tested and it was obtained the J-V characteristics. The J-V characteristics were useful to demonstrate the existence of photovoltaic effect in FVCs prepared with polyTT and polyTP. However, the yields involved are poor reaching just a 0,1 %.