Stratégie innovante pour la mise en forme de nanostructures TiO2/Au à propriétés synergétiques pour le photovoltaïque

Innovative strategy of construction of synergetic TiO/Au nanostructures with synergetic properties for photovoltaic

• Auteur / Autrice : Frederic Mesguich
• Direction : Abdelhafed Taleb
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 04/03/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche de chimie Paris
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Petit, Hynd Remita
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ahmed Ennaoui, Laurence Motte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules solaires à colorant

Catalyseurs au titane

Propriétés optiques

Nanoparticules d'or

Plasmons

Centrifugation

Mots clés libres

Centrifugation

Cellule solaire à colorant

TiO2

Film nanostructuré

Plasmon

Nanoparticules

Centrifugation

Dye sensitized solar cell

TiO2

Nanostructured film

Plasmon

Nanoparticle

Résumé

Actuellement, le secteur des nanotechnologies est en développement intense. Les nanoparticules de dioxyde de titane et d'or occupent une part importante de ce secteur, avec des applications utilisant principalement leurs propriétés optiques et catalytiques. Les synergies pouvant exister entre les nanoparticules d'or et leur support, en particulier via l'effet plasmon, permettent de modifier la réponse optique de dispositifs catalytiques ou photovoltaïques. Une nouvelle technique polyvalente de mise en forme de film mésoporeux à base de nanoparticules de dioxyde de titane et d'or a été développée. L'utilisation de différentes méthodes de synthèse des nanoparticules a permis le contrôle de la morphologie et des propriétés physiques des films déposés par centrifugation. Finalement, l'adéquation de ces films à leur utilisation en tant qu'anode de cellules solaires à colorant a été évaluée.

Nanotechnologies represent a fast growing market. Gold and titanium dioxide nanoparticles are an important part of this market, thanks to their optical and catalytic properties. Existing synergies between gold nanoparticles and their substrate, mainly via the plasmonic effect, allow modifying the optical response of catalytic and photovoltaic systems. A new versatile approach is proposed to form mesoporous nanostructures composed of gold and titanium dioxide nanoparticles. The use of various syntheses allowed the formation of nanoparticles leading to a good control upon aggregation morphology and physical properties of centrifuged films. Finally, appropriateness of these films for a use as dye sensitized solar cell anodes was evaluated.