Synthèse de nanocristaux de type Chalcopyrite en vue d'applications en cellules solaires

This work is devoted to the study of ternary semiconductor nanocrystals, and their application inhybrid organic/inorganic solar cells. Semiconductor nanocrystals absorb light at controlled wavelength(depending on their size and composition) and are able to transport charges. They form a colloidalsolution in organic solvent compatible with low-cost deposition in thin films. Nowadays, the bestefficiency for such hybrid solar cells is obtained with binary nanocrystals containing lead or cadmium.Ternary nanocrystals preserve the opticla and electronic properties of binary nanocrystals withoutrelying on toxic elements, but it is still a challenge to control their composition and structure.In this thesis, CuInS2 nanocrystals of controlled size and composition were syntesized. A study ofnucleation and growth was carried out by following the synthesis in situ with X-ray radiation at thesynchrotron. This has shown that precursors’ organize themselves into plans of atoms separated by twotimes the length of the ligand (here dodecanethiol, DDT). Ligands stabilize the nanocrystals in colloidalsolution, but their insulating character inhibits efficient charge transfer and transport. Ligand exchangewith ethylhexanethiol (EHT) improves the conductivity of thin films and changethe energetic level ofthe nanocrystals.We studied an approach of hybrid solar cell design, consisting in a bulk heterojunctionof two semiconductor organic components (P3HT and PCBM) and CuInS2 nanocrystals. The efficencyof the cells where nanocrystals are added are better than the one with only P3HT:PCBM. The chargetransfer and mobility was studied by the mean of light induced ESR and CELIV respectively. It hasshown that the improvement of the solar cell efficiency is mainly related to an improvement of thecharge generation and dissociation in the ternary blend.Cette thèse porte sur l’étude de nanocristaux semi-conducteurs ternaires, et leur application dansdes cellules solaires hybrides organiques/inorganiques. Les nanocristaux semi-conducteurs absorbentla lumière à des longueurs d’ondes déterminées par leur taille et leur composition, et conduisent lescharges électriques. Ils sont stables en solution, ce qui permet un dépôt de couches minces à bascout. Aujourd’hui les meilleurs rendements en cellules solaires hybrides sont obtenus à partir de nanocristauxbinaires contenant soit du plomb, soit du cadmium. Les nanocristaux ternaires conserventles propriétés particulières des nanocristaux binaires tout en permettant de s’affranchir des élémentstoxiques. Cependant, leur synthèse reste à optimiser pour contrôler de leur structure cristalline et leurcomposition.Nous avons réalisé, par voie chimique, la synthèse de nanocristaux de CuInS2 de taille et de compositioncontrôlées. En suivant in situ la synthèse de ces nanocristaux par diffraction des rayons X sous rayonnementsynchrotron nous avons trouvé que les précurseurs s’organisent avant nucléation sous forme deplans espacés par deux longueurs du ligand utilisé (ici dodécanethiol, DDT). Cela impacte nucléationet croissance des nanocristaux. Les ligands stabilisent les nanocristaux en solution colloïdale, maisleur caractère isolant peut inhiber le transfert et le transport de charges. Le remplacement du ligandd’origine (DDT) par un ligand plus court, l’éthylhexanethiol (EHT), modifie les niveaux d’énergie etpermet d’augmenter la conductivité des films de nanocristaux. Nous avons intégré des nanocristauxde CuInS2 entourés d’EHT dans des cellules hybrides constituées d’un polymère conjugué (P3HT) etd’un fullerène (PCBM). L’efficacité des cellules solaires contenant des nanocristaux entourés d’EHTest significativement améliorée par rapport à celle des cellules de P3HT :PCBM réalisées dans lesmêmes conditions. Le transfert et la mobilité des charges sont étudiés par RPE sous éclairement etphoto-CELIV respectivement. De ces études il ressort que l’amélioration des cellules provient d’unemeilleure génération et dissociation des charges

Les assemblées citoyennes

Si l'actualité des assemblées citoyennes est relativement récente en France, avec la Convention citoyenne pour le climat, cette technique s'appuie sur de nombreuses et anciennes expériences dans d'autres États. L'étude de ces assemblées a également fait l'objet de nombreux travaux issus de la science politique en France comme à l'étranger. Les juristes demeurent, encore aujourd'hui, largement étrangers à cette réflexion, aussi bien dans sa dimension pratique, l'étude de la pratique des assemblées citoyennes, que dans sa dimension théorique, sous l'angle de l'étude des concepts de démocratie délibérative et de démocratie participative. Dans un tel contexte, le présent ouvrage, Les assemblées citoyennes : nouvelle utopie démocratique ?, résultat d'un colloque international pluridisciplinaire, permet de dresser un état des lieux, sous un angle critique, de ce qu'il convient de penser des assemblées citoyennes. Les assemblées citoyennes constituent-elles le remède miracle à la crise du régime représentatif ? Tel est, sans doute le fil rouge de toutes les questions soulevées au cours de cette journée d'études. Quel est le sens des « assemblées citoyennes » ? À quelle théorie politique est-il possible de les rattacher ? Quelles en sont les expressions concrètes et les différentes expériences pratiques ? Telles sont les différentes questions sur lesquelles les contributions de cet ouvrage ont apporté un éclairage pluridisciplinaire, contemporain et critique. La multiplication des regards disciplinaires, science politique et droit pour l'essentiel, permet ainsi de croiser les regards sur cet objet d'études, de déplacer, parfois, les frontières et, surtout, de penser de manière globale le phénomène des assemblées citoyennes

Synthèse de nanocristaux de type Chalcopyrite en vue d'applications en cellules solaires

This work is devoted to the study of ternary semiconductor nanocrystals, and their application inhybrid organic/inorganic solar cells. Semiconductor nanocrystals absorb light at controlled wavelength(depending on their size and composition) and are able to transport charges. They form a colloidalsolution in organic solvent compatible with low-cost deposition in thin films. Nowadays, the bestefficiency for such hybrid solar cells is obtained with binary nanocrystals containing lead or cadmium.Ternary nanocrystals preserve the opticla and electronic properties of binary nanocrystals withoutrelying on toxic elements, but it is still a challenge to control their composition and structure.In this thesis, CuInS2 nanocrystals of controlled size and composition were syntesized. A study ofnucleation and growth was carried out by following the synthesis in situ with X-ray radiation at thesynchrotron. This has shown that precursors’ organize themselves into plans of atoms separated by twotimes the length of the ligand (here dodecanethiol, DDT). Ligands stabilize the nanocrystals in colloidalsolution, but their insulating character inhibits efficient charge transfer and transport. Ligand exchangewith ethylhexanethiol (EHT) improves the conductivity of thin films and changethe energetic level ofthe nanocrystals.We studied an approach of hybrid solar cell design, consisting in a bulk heterojunctionof two semiconductor organic components (P3HT and PCBM) and CuInS2 nanocrystals. The efficencyof the cells where nanocrystals are added are better than the one with only P3HT:PCBM. The chargetransfer and mobility was studied by the mean of light induced ESR and CELIV respectively. It hasshown that the improvement of the solar cell efficiency is mainly related to an improvement of thecharge generation and dissociation in the ternary blend.Cette thèse porte sur l’étude de nanocristaux semi-conducteurs ternaires, et leur application dansdes cellules solaires hybrides organiques/inorganiques. Les nanocristaux semi-conducteurs absorbentla lumière à des longueurs d’ondes déterminées par leur taille et leur composition, et conduisent lescharges électriques. Ils sont stables en solution, ce qui permet un dépôt de couches minces à bascout. Aujourd’hui les meilleurs rendements en cellules solaires hybrides sont obtenus à partir de nanocristauxbinaires contenant soit du plomb, soit du cadmium. Les nanocristaux ternaires conserventles propriétés particulières des nanocristaux binaires tout en permettant de s’affranchir des élémentstoxiques. Cependant, leur synthèse reste à optimiser pour contrôler de leur structure cristalline et leurcomposition.Nous avons réalisé, par voie chimique, la synthèse de nanocristaux de CuInS2 de taille et de compositioncontrôlées. En suivant in situ la synthèse de ces nanocristaux par diffraction des rayons X sous rayonnementsynchrotron nous avons trouvé que les précurseurs s’organisent avant nucléation sous forme deplans espacés par deux longueurs du ligand utilisé (ici dodécanethiol, DDT). Cela impacte nucléationet croissance des nanocristaux. Les ligands stabilisent les nanocristaux en solution colloïdale, maisleur caractère isolant peut inhiber le transfert et le transport de charges. Le remplacement du ligandd’origine (DDT) par un ligand plus court, l’éthylhexanethiol (EHT), modifie les niveaux d’énergie etpermet d’augmenter la conductivité des films de nanocristaux. Nous avons intégré des nanocristauxde CuInS2 entourés d’EHT dans des cellules hybrides constituées d’un polymère conjugué (P3HT) etd’un fullerène (PCBM). L’efficacité des cellules solaires contenant des nanocristaux entourés d’EHTest significativement améliorée par rapport à celle des cellules de P3HT :PCBM réalisées dans lesmêmes conditions. Le transfert et la mobilité des charges sont étudiés par RPE sous éclairement etphoto-CELIV respectivement. De ces études il ressort que l’amélioration des cellules provient d’unemeilleure génération et dissociation des charges

Organic/inorganic hybrid thin films for multijunction solar cells

Cette thèse porte sur l’étude de nanocristaux semi-conducteurs ternaires, et leur application dansdes cellules solaires hybrides organiques/inorganiques. Les nanocristaux semi-conducteurs absorbentla lumière à des longueurs d’ondes déterminées par leur taille et leur composition, et conduisent lescharges électriques. Ils sont stables en solution, ce qui permet un dépôt de couches minces à bascout. Aujourd’hui les meilleurs rendements en cellules solaires hybrides sont obtenus à partir de nanocristauxbinaires contenant soit du plomb, soit du cadmium. Les nanocristaux ternaires conserventles propriétés particulières des nanocristaux binaires tout en permettant de s’affranchir des élémentstoxiques. Cependant, leur synthèse reste à optimiser pour contrôler de leur structure cristalline et leurcomposition.Nous avons réalisé, par voie chimique, la synthèse de nanocristaux de CuInS2 de taille et de compositioncontrôlées. En suivant in situ la synthèse de ces nanocristaux par diffraction des rayons X sous rayonnementsynchrotron nous avons trouvé que les précurseurs s’organisent avant nucléation sous forme deplans espacés par deux longueurs du ligand utilisé (ici dodécanethiol, DDT). Cela impacte nucléationet croissance des nanocristaux. Les ligands stabilisent les nanocristaux en solution colloïdale, maisleur caractère isolant peut inhiber le transfert et le transport de charges. Le remplacement du ligandd’origine (DDT) par un ligand plus court, l’éthylhexanethiol (EHT), modifie les niveaux d’énergie etpermet d’augmenter la conductivité des films de nanocristaux. Nous avons intégré des nanocristauxde CuInS2 entourés d’EHT dans des cellules hybrides constituées d’un polymère conjugué (P3HT) etd’un fullerène (PCBM). L’efficacité des cellules solaires contenant des nanocristaux entourés d’EHTest significativement améliorée par rapport à celle des cellules de P3HT :PCBM réalisées dans lesmêmes conditions. Le transfert et la mobilité des charges sont étudiés par RPE sous éclairement etphoto-CELIV respectivement. De ces études il ressort que l’amélioration des cellules provient d’unemeilleure génération et dissociation des charges.This work is devoted to the study of ternary semiconductor nanocrystals, and their application inhybrid organic/inorganic solar cells. Semiconductor nanocrystals absorb light at controlled wavelength(depending on their size and composition) and are able to transport charges. They form a colloidalsolution in organic solvent compatible with low-cost deposition in thin films. Nowadays, the bestefficiency for such hybrid solar cells is obtained with binary nanocrystals containing lead or cadmium.Ternary nanocrystals preserve the opticla and electronic properties of binary nanocrystals withoutrelying on toxic elements, but it is still a challenge to control their composition and structure.In this thesis, CuInS2 nanocrystals of controlled size and composition were syntesized. A study ofnucleation and growth was carried out by following the synthesis in situ with X-ray radiation at thesynchrotron. This has shown that precursors’ organize themselves into plans of atoms separated by twotimes the length of the ligand (here dodecanethiol, DDT). Ligands stabilize the nanocrystals in colloidalsolution, but their insulating character inhibits efficient charge transfer and transport. Ligand exchangewith ethylhexanethiol (EHT) improves the conductivity of thin films and changethe energetic level ofthe nanocrystals.We studied an approach of hybrid solar cell design, consisting in a bulk heterojunctionof two semiconductor organic components (P3HT and PCBM) and CuInS2 nanocrystals. The efficencyof the cells where nanocrystals are added are better than the one with only P3HT:PCBM. The chargetransfer and mobility was studied by the mean of light induced ESR and CELIV respectively. It hasshown that the improvement of the solar cell efficiency is mainly related to an improvement of thecharge generation and dissociation in the ternary blend

Ternary and quaternary metal chalcogenide nanocrystals: synthesis, properties and applications

International audienc

Curing Mycobacterium ulcerans Infection in Mice with a Combination of Rifampin-Streptomycin or Rifampin-Amikacin

The curing activities of various durations of treatment with a combination of rifampin (RIF) and either streptomycin (STR) or amikacin (AMK) in murine Mycobacterium ulcerans infection were compared in two experiments. In the first experiment, treatment was begun 1 week after infection, when the inflammatory footpad lesion had not yet occurred (preventive model), and in the second experiment, treatment was begun 6 weeks after infection, when inflammatory footpad lesions were established (curative model). In the first experiment, 4 weeks of treatment with daily RIF-STR or RIF-AMK was able to postpone the occurrence of footpad lesion by 12 weeks (RIF-STR) or 17 weeks (RIF-AMK), thus demonstrating their promising bactericidal activities, but neither treatment was able to prevent the late occurrence of footpad lesions. In the second experiment, the overall cure rates, as assessed by the lack of rebound of inflammatory lesions or remultiplication of M. ulcerans, were only 62% after 2 weeks of treatment with RIF and an aminoglycoside and 85% after 4 weeks; but the cure rate reached 100% after 8 or 12 weeks of treatment. The cure rates were slightly higher with the AMK-containing combination than with the STR-containing combination, but the difference was at the limit of significance (P = 0.07). These results show that in the murine model of Buruli ulcer, 8 weeks is the optimal duration of treatment with a combination of RIF and an aminoglycoside

Orally Administered Combined Regimens for Treatment of Mycobacterium ulcerans Infection in Mice▿

Eight weeks of treatment with rifampin-streptomycin sterilizes Mycobacterium ulcerans infection in mice. Because the bactericidal activity against M. ulcerans of the combination rifampin-moxifloxacin, rifampin-clarithromycin, or moxifloxacin-clarithromycin was similar to that of rifampin-streptomycin, these combinations might be considered as alternative, orally administered combined regimens for treatment of Buruli ulcer in humans

In Vitro and In Vivo Activities of Rifampin, Streptomycin, Amikacin, Moxifloxacin, R207910, Linezolid, and PA-824 against Mycobacterium ulcerans

Seven antimicrobials were tested in vitro against 29 clinical isolates of Mycobacterium ulcerans. R207910 demonstrated the lowest MIC(50) and MIC(90), followed by moxifloxacin (MXF), streptomycin (STR), rifampin (RIF), amikacin (AMK), linezolid (LZD), and PA-824. All but PA-824 demonstrated an MIC(90) significantly less than the clinically achievable peak serum level. Administered as monotherapy to mice, RIF, STR, AMK, MXF, R207910, and LZD demonstrated some degree of bactericidal activity, whereas PA-824 failed to prevent mortality and to reduce the mean number of CFU in the footpads. Because 4 or 8 weeks of treatment by the combinations RIF-MXF, RIF-R207910, and RIF-LZD displayed bactericidal effects similar to those of RIF-STR and RIF-AMK, these three combinations might be considered as orally administered combined regimens for treatment of Buruli ulcer. Taking into account the cost, potential toxicity, and availability, the combination RIF-MXF appears more feasible for application in the field; additional experiments with mice are warranted to define further its activity against M. ulcerans. In addition, a pilot clinical trial is proposed to test the efficacy of RIF-MXF for treatment of Buruli ulcer