Nouveaux systèmes pi-conjugués déficients en électrons pour une application potentielle en photovoltaïque organique.
Auteur / Autrice : | Pablo Simon Marques |
Direction : | Philippe Blanchard, Clément Cabanetos |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance le 16/10/2020 |
Etablissement(s) : | Angers |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021) |
Partenaire(s) de recherche : | Equipe de recherche : MOLTECH-Anjou (Angers ; 2004-....) |
Laboratoire : MOLTECH-Anjou | |
Jury : | Président / Présidente : Gilles Ulrich |
Examinateurs / Examinatrices : Raquel Andreu-Solano, Bruno Schmaltz | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Clément |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le développement récent d’accepteurs moléculaires non-fullerène (NFAs) est à l’origine d’un nouvel essor du photovoltaïque organique (OPV). Grâce à eux, des cellules solaires organiques à simple jonction peuvent désormais atteindre des rendements de photoconversion de 18%. Cependant, ces résultats exceptionnels sont obtenus avec des molécules de structure complexe et par des procédés de dépôt ensolution à la tournette, ce qui complique la fabrication de modules photovoltaïques commerciaux. Après un premier chapitre introduisant l’OPV, un second présente les différentes séries de NFA préparées au cours de cette thèse. Deux nouveaux régioisomères du pérylène-diimide (PDI) ont été synthétisés et caractérisés. Ensuite, l’impact de la position de substitution sur les propriétés optoélectroniques et les performances photovoltaïques a été étudié. De plus, en collaboration avec Heliatek, des NFAs derivés du motif indénothiophène (IDT) ont été conçus pour la réalisation de dispositifs photovoltaïques préparés par dépôts sous vide. Finalement, le dernier chapitre décrit de nouveaux derivés du benzothioxanthène (BTXI), fonctionnalisés par des groupes électro-attracteurs. Ces composés électro-déficients de la famille des rylènes ouvrent des perspectives en électronique organique.