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Univ. Paris-Saclay
Conception et Etude d’Oligomères et de Polymères Pi-Conjugués pour des Applications en Photovoltaique Organique.
R. Demadrille
UMR5819-SPrAM (CEA-CNRS-Univ.Grenoble I), CEA-INAC
Jeudi 26/03/2009, 11:00
NIMBE Bât 125, p.157, CEA-Saclay
Les hétérojonctions en volume nano structurées, utilisant des polymères pi-conjugués comme donneurs d’électrons et des dérivés fullerènes comme accepteurs, sont considérées depuis quelques années, comme une approche prometteuse pour obtenir des cellules solaires organiques efficaces. Depuis que les performances en terme de rendement de conversion photovoltaïque ont atteint 4,5% dans le cas des dispositifs basés sur couple P3HT/PCBM [1], la recherche concernant la synthèse et l’étude de nouveaux matériaux oligomères et polymères de type p a connu un essor important avec comme objectif d’obtenir de nouveaux matériaux permettant d’atteindre des performances en cellule améliorées. Pour optimiser les différentes étapes qui constituent le processus photovoltaïque et accroître les rendements de conversion, de nouveaux copolymères dont les spectres d’absorption sont mieux adaptés au spectre d’émission solaire ont été récemment développés [2]. Dans ce contexte nous avons conçu et synthétisé de nouveaux oligomères et copolymères alternés et régioréguliers en utilisant des segments conjugués électro-donneurs et électro-accepteurs. Nous avons pu démontrer que l’alternance de ces segments permettait de moduler avec précision les niveaux énergétiques des matériaux et permettait également de décaler significativement leurs spectres d’absorption dans la partie visible et proche infra rouge du spectre d’émission solaire. [3-4] Nous présenterons les stratégies de synthèse élaborées dans le cadre de ce travail, pour accéder à ces oligomères et copolymères alternés et régioréguliers. Les propriétés optiques, électroniques et d’auto-organisation de ces matériaux seront discutées. Dans la dernière partie nous présenterons les résultats obtenus en dispositif lorsque ces matériaux sont utilisés pour la fabrication de la couche active en hétérojonction volumique avec des dérivés du C60. 1. G. Li, V. Shrotriya, J. Huang, Y. Yao, T. Moriarty, K. Emery, Y. Yang, Nature.Mat. 4, (2005), 864. 2. F. Zhang, W. Mammo, L.M. Andersson, S. Admassie, M.R. Andersson, O. Inganäs, 18, Adv.Mater., (2006), 2169. 3. R. Demadrille, M. Firon, J. Leroy, P. Rannou, A. Pron, 15, Adv.Funct.Mater., (2005), 1547. 4. F.Lincker, N.Delbosc, S. Bailly, R.De Bettignies, M.Billon, A.Pron, R.Demadrille, Adv.Funct.Mater., 18, (2008),
Contact : Patrick GUENOUN

 

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