Photosensibilisation d'oxydes semi-conducteurs par des dérivés organostanniques du pérylène-3,4-dicarboximide. Application à la conservation photovoltaïque
Thèses de doctorat
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Date de soutenance
2006-12-19Résumé
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- dicarboximide, réalisant la conversion ...Lire la suite >
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- dicarboximide, 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-bromophényltricyclohexylétain. Les études physico-chimiques réalisées en solution sur ces nouveaux colorants ont montré qu'ils possédaient les propriétés photochimiques et électrochimiques requises pour photosensibiliser des oxydes 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 suspensions colloïdales de nanoparticules 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 %.< Réduire
Résumé en anglais
The aim of this work was the design of "Grätzel"-type photoelectrochemical cells based on photosensitized tin dioxide by perylene-3,4-dicarboximide substituted organotins, achieving photovoltaic conversion. These dyes were ...Lire la suite >
The aim of this work was the design of "Grätzel"-type photoelectrochemical cells based on photosensitized tin dioxide by perylene-3,4-dicarboximide substituted organotins, achieving photovoltaic conversion. These dyes were prepared by a multi-step synthesis, the key step consisting in a Stille-type cross coupling reaction between a perylene derivative and an omega-iodoalkyl- or 4-bromophenyl-tricyclohexyltin compound. Studies in solution have shown that these dyes have the photochemical and electrochemical properties required to sensitize semi-conducting oxides. Futhermore, nanoporous and nanocrystallin SnO2 films, with controlled thickness, were prepared by different techniques from SnO2 nanoparticles colloids. Textural, structural and morphological studies of these films helped us to choose the best one for the photoconversion application. These films were then chemically modified by the new synthesized dyes and the ability of these cells to convert light to electricity was evaluated. The best system yields a photoconversion efficiency of about 0.3 %.< Réduire
Mots clés
Chimie Organique
Cellulez solaires hybrides
dioxyde d'étain
films nanoporeux et cristallins
organoétain
Pérylène-3,4-dicarboximide
photoélectrochimie
photosensibilisation
Unités de recherche