Elaboration et caractérisation de couches tampons hybrides originales pour les cellules photovoltaïques organiques

Ce travail porte sur l élaboration de couches tampons hybrides pour des applications dans les cellules photovoltaïques organiques (OPV) et l amélioration des performances des cellules organiques via l utilisation de la configuration ternaire. La première partie est dédiée à la synthèse de la couche...

Description complète

Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Lamkaouane Hind (Auteur), Mir Yamina (Directeur de thèse), Louarn Guy (Directeur de thèse, Membre du jury), Addou Mohammed (Président du jury de soutenance), Feddi El Mustapha (Rapporteur de la thèse), Khouchaf Lahcen (Rapporteur de la thèse), Cattin-Guenadez Linda (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Nantes Université 2022-.... (Organisme de soutenance), Université Hassan II Casablanca, Maroc (Organisme de cotutelle), École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences Le Mans (Ecole doctorale associée à la thèse), Institut des Matériaux Jean Rouxel Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Elaboration et caractérisation de couches tampons hybrides originales pour les cellules photovoltaïques organiques / Hind Lamkaouane; sous la direction de Yamina Mir et de Guy Louarn
Publié : 2022
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Milieux denses, matériaux et composants : Nantes Université : 2022
Thèse de doctorat : Milieux denses, matériaux et composants : Université Hassan II (Casablanca, Maroc) : 2022
Sujets :
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230 |a Données textuelles 
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304 |a Titre provenant de l'écran-titre 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules et Matériaux (Le Mans) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Institut des Matériaux Jean Rouxel (Nantes) (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Mohammed Addou (Président du jury) ; Guy Louarn, Linda Cattain (Membre(s) du jury) ; El Mustapha Feddi, Lahcen Khouchaf (Rapporteur(s)) 
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330 |a Ce travail porte sur l élaboration de couches tampons hybrides pour des applications dans les cellules photovoltaïques organiques (OPV) et l amélioration des performances des cellules organiques via l utilisation de la configuration ternaire. La première partie est dédiée à la synthèse de la couche tampon MoO3:MoS2 par voie humide : exfoliation/oxydation de MoS2. Nous avons développé une méthode originale de dépôt par centrifugation pour la croissance de ces couches hybrides. L XPS est utilisée pour le contrôle de la composition chimique du MoS2 avant et après oxydation. Les résultats obtenus confirment la présence de trois composés : MoO3, MoS2 et MoOxSy. L application de la couche hybride MoO3:MoS2 dans les cellules organiques binaires est une perspective de ce travail. Concernant, la couche tampon cathodique, une couche hybride KI/Alq3 élaborée par évaporation/ sublimation sous vide est introduite dans une cellule à hétérojunction planaire (PHJ) inverse à base de la couche active CuPc/C60. Alq3 est déjà connu par sa propriété de blocage des excitons à l interface cathode/accepteur d électrons, alors que l insertion de KI d une épaisseur de 1 nm et la diffusion de K dans l Alq3 améliore de manière significative la collection des électrons ce qui augmente le rendement et la tension en circuit ouvert (Voc) de la cellule en comparaison avec la cellule référence.La deuxième partie concerne l amélioration des cellules solaires organiques via l insertion d une couche ternaire comme couche centrale ( couche DA). Dans ce travail, différentes conceptions de cellules organiques photovoltaïques (OPV) ternaires sont étudiées afin d améliorer l absorption de la lumière de la couche active. A ce propos, de nombreuses petites molécules sont proposées pour étudier les alignements possibles de structure de bande d énergie. L effet de l absorption, de la mobilité des porteurs de charges, de la morphologie des couches minces sur l efficacité de ces molécules est discuté pour réaliser des cellules OPVs ternaires performantes. 
330 |a This thesis work deals with the synthesis and elaboration of original hybrid buffer layers for application in organic photovoltaic cells and improvement of organic cell performances via the use of ternary configuration. The first part is dedicated to the synthesis of MoO3:MoS2 by wet route; exfoliation/ partial MoS2 oxidation where an original and efficient centrifugation-coating deposition method is adopted for the growth of hybrid and MoS2 layers. The XPS technique is used to control chemical composition of MoS2 before and after reaction. The obtained results confirm the presence of three compounds such as MoO3, MoS2 and MoOxSy. The application of the MoO3:MoS2 hybrid layer in organic binary cells is a perspective of this work. Concerning the cathode buffer layer, a hybrid KI/Alq3 elaborated by thermal evaporation/sublimation under vacuum is introduced in inverted planar heterojunction cell (PHJ) based on the active layer CuPc/C60. Alq3 is already known by its exciton blocking property at the cathode/acceptor interface, while the insertion of 1 nm of KI and diffusion of K into Alq3 significantly improves the electron collection which improved the cell Voc and efficiency compared to the reference cell.The second part concerns the study of organic solar cells improvement via the introduction of ternary layer as centrale layer ( DA layer). Different designs of ternary OPVs are investigated in order to improve the absorption of the active layer. In this regard, many small molecules have been proposed to study the possible alignments of energy band structure. Based on the experimental results, the effect of parameters such as absorption, charge carrier mobility, thin film morphology on the efficiency of these molecules is discussed to build an efficient ternary OPV cells. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
541 | |a Study of the influence of injection-curing process parameters on the mechanical behaviour of elastomer injection moulded parts via a physico-chemical analysis of the network state  |z eng 
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610 0 |a Couche tampon anodique 
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