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Conception, synthèse et caractérisation de poly (2,7-carbazole) pour le développement de cellules photovoltaïques de haute performance

Nicolas Blouin
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Nicolas Blouin

Résumé de la communication

La conception et la synthèse de nouveaux polymères dérivés du poly(2,7-carbazole) pour une utilisation en cellules photovoltaïques ont été effectuées. L'optimisation de la structure du monomère carbazole et des systèmes catalytiques de polymérisation ont permis d’augmenter la solubilité et les masses molaires des polymères résultants. L'ajout d'accepteurs d'électrons (quinoxalines, benzothiadiazoles, thiazoles, etc.) par copolymérisation a permis de réduire la largeur de bandes interdites de ces dérivés de poly(2,7-carbazole)s. Par des calculs de chimie quantique (DFT), les meilleurs candidats ont été choisis en fonction de la position de la bande HOMO et LUMO idéale pour les cellules photovoltaïques à jonction hétérogène. On obtient ainsi d'excellents candidats polymères couvrant une vaste partie du spectre solaire (700 - 1200 nm) pour une collecte optimale des photons et un transfert optimal d'électrons du polymère au PCBM pour une production maximisée d'énergie. Les candidats les plus prometteurs font l'objet d'une optimisation. Une efficacité de conversion d'énergie de 4.3 % (AM 1.5G, 100 mW.cm-2) a été atteint jusqu’à maintenant. Cette étude a démontré l'importance de la solubilité, des masses molaires, de la morphologie, des prédictions théoriques, et surtout de l'organisation structurale des polymères dérivés du poly(2,7-carbazole) pour obtenir de hautes performances en cellules photovoltaïques.

Résumé du colloque

Le professeur Patrick Soukiassian (Université de Paris-Sud/Orsay; CEA Saclay) a déjà accepté de présenter une conférence plénière sur le sujet des surfaces et sur la thématique de recherche des matériaux qui donnera le coup d’envoi au colloque. Expert de réputation internationale des processus de surfaces du carbure de silicium, il est le détenteur du prix prestigieux de « nanoscience » de 2007 par l’ICFSI.

Contexte

Section :
Processus chimiques et physiques associés aux surfaces, interfaces et nanostructures
news icon Thème du colloque :
Processus chimiques et physiques associés aux surfaces, interfaces et nanostructures
manager icon Responsables :
Daniel Bélanger Richard Martel Peter McBreen Mario Leclrec Carlos Silva
host icon Hôte : Institut national de la recherche scientifique

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Titre du colloque :

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