Etude des propriétés structurales et photophysiques des nanocomposites organiques P3HT/Nanocarbones pour les cellules photovoltaïques

Abstract

L’objectif de ce travail est de synthétiser des nanocomposites organiques à base de polymère π-conjugué (P3HT) et de différentes formes de nanocarbones (SWNT-MWNT- RGO), par des méthodes simples qui permettent de ne pas altérer les propriétés photophysiques des films composites. L’étude des nouvelles propriétés résultantes de l'incorporation de nanotubes de carbone et du graphène, qui jouent le rôle d’accepteurs d’électrons, dans le polymère conjugué a confirmé qu’une fonctionnalisation non covalente des nanocarbones avec le P3HT, a été atteinte pour les faibles concentrations massiques. Les propriétés optiques étudiées ont prouvé l’existence d’interaction non covalente entre les chaines de polymère et des nanocarbones contribuant à une meilleur nanostructuration. L’étude des propriétés photophysiques par absorption UV-Vis, PL, TRPL et de photoconductivité, ont montré que l’insertion des matériaux accepteurs nanocarbones dans la matrice P3HT assure un meilleur transport des charges photogénérées, car les nanocarbones jouent le role d’inhibiteur de dissociation de charges au niveau des interfaces donneur/accepteur en capturant les électrons, tandis que les trous restent piégés partiellement sur les chaînes du polymère. Ces résultats sont très prometteurs pour l’insertion de ces nanocomposites dans des couches actives de cellules solaires organiques.