"Nouveaux matériaux organiques π-conjugués à base de Thiazolothiazole pour des applications en photovoltaïque"

Abstract

Les cellules solaires sensibilisées par des colorants (DSSC) font actuellement un objet assez répandu dans le domaine photovoltaïque en vue de leur viabilité économique. Toutefois, en dépit des études réalisées dans ce domaine, les rendements de photoconversion obtenus avec ce type de cellules n’ont toujours pas dépassé 12%. Les travaux réalisés au cours de cette thèse s’inscrivent dans une optique d’optimisation des cellules solaires à colorants. Pour y parvenir, une approche théorique a été adoptée. Par des calculs basés sur la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) et de sa variante dépendante du temps TDDFT, une nouvelle famille de colorants, caractérisée par la présence d’un groupement Thiazolothiazole, a été étudiée afin d’en choisir les membres les plus aptes à générer un photocourant, tout en déterminant les différentes propriétés optiques, électroniques et photovoltaïques. Les résultats obtenus montrent que tous les colorants étudiés peuvent être utilisés comme sensibilisateurs potentiels pour les cellules solaires nanocristallines de TiO2 et que les modèles adoptées donnent des approches raisonnables. Des déterminations expérimentales restent sujets de recherche ultérieur pour confirmer ces prédictions théoriques.