SYNTHESE DES CHROMOPHORES ORGANIQUES POUR CELLULES SOLAIRES

Abstract

Ce travail s‘inscrit dans le cadre d’un projet national de recherche (PNR) portant sur la synthèse des colorants organiques utilisés dans la conversion de l’énergie solaire en énergie électrique par effet photovoltaïque. Le travail est ambitieux car il présente des enjeux majeurs (forte consommation mondiale d’énergie, épuisement des réserves fossiles). Les cellules solaires à base de silicium coûtent trop cher, en revanche, les cellules photovoltaïques à colorants constituent une alternative prometteuse. Le mémoire comprend deux parties : La première partie est consacrée à la synthèse des iminomérocyanines chromophores obtenues après plusieurs étapes de synthèses. Ce sont de nouveaux colorants pi-conjugués purement organiques et possédant des groupes chromophores permettant d’absorber les photons solaires et possédant une fonction d’ancrage leur permettant de se greffer sur la surface des oxydes métalliques (SnO2, TiO2…). La caractérisation de ces molécules a été réalisée grâce à des techniques spectroscopiques (UV-Visible, IR, RMN proton et carbone 13). Les propriétés optiques et électrochimiques des iminomérocyanines chromophores seront évaluées et les plus prometteuses seront testées en dispositifs. Dans la deuxième partie, il est question de la synthèse des bis (indolyl) méthanes sur support solide utilisant les techniques non conventionnelles (activation micro-onde, ultrason en plus du chauffage classique au bain d’huile). Ces composés connus comme étant des capteurs chimiques des cations, présentent une forte absorption dans le visible et peuvent être des candidats potentiels pour les cellules photovoltaïques. Tous les bis (indolyl) méthanes ont été caractérisés par IR, RMN1H et 13C. Une panoplie de composés ont été synthétisés et caractérisés parfois dans des conditions difficiles (problème de solubilité). Il s’agit d’un sujet multidisciplinaire impliquant la synthèse organique, des mesures physicochimiques et photophysiques, ainsi que la conception des cellules solaires.