Polymères organométalliques de type dicétopyrrolopyrrole trans-bis(phosphine)éthynylplatine(II) pour les cellules solaires organiques

Abstract

Dans le cadre de cette thèse, il sera question de la conversion de l’énergie solaire en électricité par l’utilisation de cellules solaires organiques (OSCs), plus précisément, sur l’utilisation de polymères et d’oligomères organométalliques de type dicétopyrrolopyrrole trans-bis(phosphine)éthynyl platine(II) (P) comme colorants dans les OSCs. Cette approche a permis d’atteindre des records d’efficacité pour cette catégorie, avec des efficacités allant jusqu’à 13,26%, malgré les faibles rendements rapportés dans le passé pour les motifs [Pt]. Le premier chapitre fait une introduction des concepts généraux retrouvés dans la thèse. Le deuxième chapitre est un article publié en janvier 2020 dans « Journal of Materials Chemistry C ». Ce dernier montre l’utilisation de deux motifs [Pt], l’un comprenant une seule unité dicétopyrrolopyrrole (DPP) par monomère et l’autre en comprenant deux DPPs, comme colorant donneur d’électrons dans des OSCs. Les résultats rapportés comprennent des calculs computationnels sur la nature et le positionnement des orbitales HOMO et LUMO des unités [Pt], des analyses photophysiques sur les polymères à base de [Pt], en absence et en présence d’accepteur d’électrons, et des mesures d’efficacité de conversion énergétique (PCE) lorsqu’ils sont utilisés dans des OSCs. Le troisième chapitre est un article publié en janvier 2021 dans « ACS Applied Polymer Materials ». Ce dernier est la suite directe de l’article présenté au chapitre précédent mais fait cette fois intervenir des groupements agrégants ajoutés aux unités DPPs. Cet ajout permet d’atteindre un PCE record de 13,26%, pour les polymères donneurs d’électrons comprenant du platine. Le quatrième chapitre est un troisième article, publié en janvier 2022 dans « Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials ». Cette fois, l’article explore l’utilisation de différents accepteurs d’électrons utilisés conjointement avec un motif [Pt] et décrit la possibilité de transfert d’électrons photo-réducteurs parallèlement aux transferts d’électrons photo-oxydants qui sont généralement mis de l’avant

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