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Soutenance de thèse de Monsieur Amirhossein HABIBI

09h00 | Faculté des Sciences | AMPHI L003 | 2, boulevard Lavoisier | ANGERS

Sujet : Small Conjugated Push-Pull Molecular Donors for Organic Photovoltaics: Characterization and Devices Optimization

Directeur de thèse : Monsieur Philippe BLANCHARD

RÉSUMÉ

Les cellules solaires organiques sont en général constituées de deux types de semi-conducteurs organiques, un donneur et un accepteur d’électrons. Ce travail porte sur l’évaluation de matériaux donneurs d’électron dérivés de molécules pi-conjuguées push-pull combinés à des dérivés du fullerène comme matériau accepteur. Cette thèse décrit d’abord la fabrication et l’optimisation des cellules photovoltaïques (PV) réalisées à partir du DPMA-T-DCV. Cette petite molécule conjuguée push-pull facilement accessible, présente de bonnes propriétés de transport de trous à l’état solide et est constituée d’un groupe électro-donneur diphénylméthylamine (DPMA), une unité thiophène (T) comme espaceur pi-conjugué et un groupe terminal électro-attracteur dicyanovinyle (DCV). Différents dispositifs ont été fabriqués (cellules bicouche ou à réseaux interpénétrés de  structure conventionnelle       ou inverse) puis optimisés en jouant sur l’épaisseur des couches, le ratio massique entre la molécule push-pull et le dérivé du fullerène sélectionné ainsi que sur le procédé de fabrication en solution ou sous vide. Des cellules à réseaux interpénétrés de structure conventionnelle avec des rendements de conversion PV supérieurs à 4% ont pu être élaborées par co-évaporation du DPMA-T-DCV et de fullerène C60. De nouvelles molécules dérivées de DPMA-T-DCV, présentant un espaceur conjugué plus étendu ou un noyau sélénophène à la place de l’unité T et/ou  un analogue carbazole plus rigide que le groupe DPMA, ont été évaluées en PV. Enfin, des multimères de push-pull ont également été testés dans des cellules à réseaux interpénétrés en présence de PC61BM ou PC71BM pour conduire à des rendements de photo-conversion de 3.4%.

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