Thèse en cours

Modélisation de cellules solaires organiques à base d'accepteurs non-fullerènes.

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Auteur / Autrice : Gabriel Gomes baltazar alves
Direction : Didier BegueBatagin-Neto Augusto
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Chimie polymères
Date : Inscription en doctorat le 25/07/2022
Etablissement(s) : Pau en cotutelle avec Université d'État Paulista Julio de Mesquita Filho - AUF
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Résumé

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La recherche de sources d'énergie durables et propres pour la production d'énergie électrique est un sujet largement débattu ces dernières décennies. Les cellules solaires organiques se distinguent par certaines de leurs propriétés, telles que: le faible coût relatif, la légèreté et la production de dispositifs flexibles. Les cellules solaires organiques les plus efficaces aujourd'hui sont celles basées sur l'hétéro-jonction volumétrique, en particulier avec des accepteurs non fulléréniques. Ces dispositifs constituaient une avancée majeure par rapport aux cellules basées sur des accepteurs à base de fullerène. Malgré toutes les études expérimentales, il existe des lacunes dans les connaissances, en particulier sur la façon dont les processus de production et de dissociation des excitons, le déplacement de charge, la structure électronique, entre autres, rendent ces matériaux meilleurs que leur version fullerène. Dans ce contexte, ce projet se prête à mener des investigations pour combler ces lacunes. Pour cela, nous comptons travailler avec les matériaux les plus prometteurs (Y6:D18, Y6:PM6), pionnier dans l'utilisation des accepteurs non-fulléniques (BZIC:HFQx-T), ainsi qu'un matériau fullerène (P3HT : PCBM), il est ainsi possible de comparer les propriétés et d'observer l'évolution de ces dispositifs. Pour mener à bien de telles études, il est destiné à combiner des études de calcul de structure électronique via DFT, des études d'évolution et d'interaction de mélange par dynamique moléculaire et des études de transport de charge via Kinetic Monte Carlo, Master Equation et Percolative Methods. Grâce à ces études, il est prévu d'obtenir des données permettant de mieux comprendre les principaux processus impliqués dans ces dispositifs, facilitant ainsi la recherche de nouveaux matériaux aux propriétés améliorées, obtenant ainsi des dispositifs encore plus efficaces.