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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0933

DOMAINE DE RECHERCHE
Chimie / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Synthèse et études de colorants organiques pour la réalisation de cellules solaires à transmission optique variable

RÉSUMÉ DU SUJET

Parmi les nouvelles technologies photovoltaïques, les cellules solaires sensibilisées à colorant présentent certaines des caractéristiques intéressantes pour les applications et de futurs développements au niveau industriel. Le laboratoire SyMMES a commencé à développer depuis 2012, de nouveaux colorants purement organiques pour le remplacement des colorants à base de ruthénium utilisés en général dans ces cellules. Certaines de ces nouvelles molécules ont montré des performances élevées (supérieures à 10%) et une stabilité exceptionnelle (plus de 5000h sous irradiation continue à 65° C) lorsqu'elles sont combinées à des électrolytes à base de liquide ionique.

Dans ce projet de thèse, nous proposons de développer une nouvelle classe de sensibilisateurs organiques contenant des chromophores aromatiques fonctionnels (brevet en instance). Les hétérocycles aromatiques fonctionnels seront développés dans la première partie du projet et incorporés dans des structures chimiques de colorants organiques de type push-pull. En utilisant cette stratégie, nous développerons des sensibilisateurs à bandes d'absorption variable.

Afin de développer des cellules solaires plus robustes et plus efficaces, des électrolytes à base de liquides ioniques contenant des systèmes redox sans iode seront développés. Notre objectif sera d'obtenir des électrolytes transparents et stables pour donner naissance à une nouvelle génération de cellules solaires présentant une transmission optique variable.

En utilisant les installations de recherche de Hybrid-En et l'équipement qui est disponible au laboratoire SyMMES, les nouvelles molécules et les électrolytes seront complètement caractérisés (structurelles, électrochimiques, propriétés optiques), et ils seront incorporés et testés dans les dispositifs. Leurs performances photovoltaïques et leur stabilité seront évaluées.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Chimie organique

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé
Laboratoire d'Electronique Moléculaire, Organique et Hybride
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Renaud DEMADRILLE  

CEA
DRF/INAC/SyMMES/LEMOH
CEA/GRENOBLE/INAC/SYMMES-UMR5819 (CEA-CNRS-UGA)/STEP
17 rue des Martyrs
38054 GRENOBLE Cedex 9

Téléphone : +33 4 38 78 44 84

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
DIRECTEUR DE THÈSE

Renaud DEMADRILLE

CEA
DRF/INAC/SyMMES/LEMOH
CEA/GRENOBLE/INAC/SYMMES-UMR5819 (CEA-CNRS-UGA)/STEP
17 rue des Martyrs
38054 GRENOBLE Cedex 9