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Synthèse d'architectures moléculaires pour la photoaccumulation de charges et la production photoinduite de dihydrogène : développement d'une nouvelle méthode de stabilisation des systèmes moléculaires à la surface d'un semi-conducteur pour l'amélioration des performances des cellules photovoltaïques
L objectif de cette thèse a consisté à développer des systèmes moléculaires capables de convertir l énergie solaire en des formes directement utilisables par l Homme : l énergie chimique et l énergie électrique. Les deux premiers chapitres décrivent la conception et la synthèse de systèmes moléculai...
| Auteurs principaux : | , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Synthèse d'architectures moléculaires pour la photoaccumulation de charges et la production photoinduite de dihydrogène : développement d'une nouvelle méthode de stabilisation des systèmes moléculaires à la surface d'un semi-conducteur pour l'amélioration des performances des cellules photovoltaïques / David Provost; sous la direction de Fabrice Odobel et de Errol Blart |
| Publié : |
2017 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
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| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Chimie : Nantes : 2017 |
| Conditions d'accès : | Thèse confidentielle jusqu'au 12 décembre 2018. |
| Sujets : |
| Résumé : | L objectif de cette thèse a consisté à développer des systèmes moléculaires capables de convertir l énergie solaire en des formes directement utilisables par l Homme : l énergie chimique et l énergie électrique. Les deux premiers chapitres décrivent la conception et la synthèse de systèmes moléculaires artificiels en vue de reproduire la fonction de photoaccumulation de charges de l appareil photosynthétique naturel. Pour accomplir cela, notre stratégie, inspirée de celle de la Nature, a consisté en la synthèse d un édifice moléculaire de structure étoilée, composé de plusieurs antennes moléculaires (photosensibilisateurs) liés de façon covalente à un accepteur d électrons organique capable d accueillir deux charges négatives sous illumination. A cet accepteur a ensuite été substitué un catalyseur de réduction des protons en hydrogène, dans le but de générer une production d hydrogène sous un flux lumineux, à l instar du complexe d oxydation de l eau de l appareil photosynthétique naturel. Les deux derniers chapitres présentent le développement d une méthode de stabilisation des systèmes moléculaires à la surface des semi-conducteurs, dans la cadre de la conception de cellules photovoltaïques hybrides à colorant. En vue d améliorer les performances de celles-ci, ces travaux ont consisté en la synthèse de colorants fonctionnalisés faisant l objet d un procédé de réticulation après chimisorption sur un semi-conducteur, offrant ainsi de nouvelles perspectives en termes de stabilité et de durée de vie des cellules. The aim of this thesis concerns the development of new photomolecular systems to convert solar energy into chemical and electrical energy. The first two chapters involve the synthesis of new molecular materials to mimic the charge photoaccumulation function of oxygenic photosynthesis. Our strategy consists in the synthesis of a star-shaped molecular architecture, composed of several molecular antenna (photosensitizers) covalently bound to an organic electron acceptor, which is able to host two negative charges upon illumination. To this acceptor has been substituted a proton reduction catalyst in order to generate a hydrogen production under a light irradiation, as the oxygen-evolving complex in the natural photosynthetic. The last two chapters describe the development of a stabilization approach of molecular systems at a semiconductor surface, in the context of the conception of dye-sensitized solar cells. In order to improve their performances, this work has consisted in the synthesis of functionalized dyes which were subjected to a reticulation process after chemisorption onto a semiconductor, providing new perspectives in terms of interface stability and solar cells lifetime. |
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| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules et Matériaux (Le Mans) Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Marie-Noëlle Collomb (Président du jury) ; Céline Olivier, Frédérique Loiseau (Rapporteur(s)) |
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