Semi-conducteurs de type p pour une application en cellules solaires à colorant

Semi-conducteurs de type p pour une application en cellules solaires à colorant

Les travaux de thèse portaient sur la réalisation de cellules à colorant de type p (DSSCp) avec une photocathode autre que NiO. L objectif était de remplacer ce semi-conducteur de type p par des matériaux plus transparents, plus conducteurs et présentant une bande de valence plus basse en énergie po...

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Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Renaud Adèle (Auteur), Jobic Stéphane (Directeur de thèse, Membre du jury), Odobel Fabrice (Directeur de thèse, Membre du jury), Cario Laurent (Directeur de thèse, Membre du jury), Ouvrard Guy (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Tailhades Philippe (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Goglio Graziella (Rapporteur de la thèse, Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), Université de Nantes Faculté des sciences et des techniques (Organisme de soutenance), École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) Le Mans 2008-2021 (Organisme de soutenance)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
anglais
Titre complet : Semi-conducteurs de type p pour une application en cellules solaires à colorant / Adèlele Renaud; sous la direction de Stéphane Jobic ; co-directeur de thèse Fabrice Odobel ; co-encadrant Laurent Cario
Publié : [S.l.] : [s.n.] , 2013
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences des matériaux, Chimie du solide : Nantes : 2013
Sujets :
Semiconducteurs
Photopiles
Nanoparticules
Cellules solaires à colorant
Semi-conducteur type p
ZnO:N
LaOCuS
CuGaO2
Spectroscopie d Impédance Complexe (SIC)
Potentiel de bandes plates
Thèses et écrits académiques
Documents associés : Reproduction de: Semi-conducteurs de type p pour une application en cellules solaires à colorant
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200 1 |a Semi-conducteurs de type p pour une application en cellules solaires à colorant  |f Adèlele Renaud  |g sous la direction de Stéphane Jobic ; co-directeur de thèse Fabrice Odobel ; co-encadrant Laurent Cario 
210 |a [S.l.]  |c [s.n.]  |d 2013 
230 |a Données textuelles 
314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Molécules, Matières et Matériaux (3MPL) (Nantes) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Guy Ouvrard (Président du jury) ; Thierry Pauporté , Franck Tessier (Membre(s) du jury) ; Philippe Tailhades, Graziella Goglio (Rapporteur(s)) 
320 |a Références bibliographiques 
325 1 |a La thèse papier est la seule version officielle 
328 |b Thèse de doctorat  |c Sciences des matériaux, Chimie du solide  |e Nantes  |d 2013 
330 |a Les travaux de thèse portaient sur la réalisation de cellules à colorant de type p (DSSCp) avec une photocathode autre que NiO. L objectif était de remplacer ce semi-conducteur de type p par des matériaux plus transparents, plus conducteurs et présentant une bande de valence plus basse en énergie pour permettre de générer des tensions en circuit ouvert (VOC) plus élevées. Dans ce cadre, les composés CuGaO2, LaOCuS et ZnO:N ont été synthétisés sous la forme de nanoparticules, caractérisés par diffraction des rayons X et leurs potentiels de bandes plates (Vbp) déterminés par spectroscopie d impédance complexe. Il en résulte que CuGaO2, LaOCuS et ZnO:N présentent respectivement des Vbp nettement supérieur (0,49 V/ECS), similaire (0,26 V/ECS) et inférieure (0,20 V/ECS) à celui de NiO (0,33 V/ECS). Naturellement, des cellules à colorant à base du matériau de la famille des delafossites ont été réalisées et testées avec la dyade PMI-NDI comme colorant et un complexe de cobalt comme médiateur rédox. Une VOC supérieure à celle observée pour NiO dans les mêmes conditions a été mis en évidence. Ce résultat est malheureusement terni par un courant en court-circuit (Jsc) moindre. Pour tenter de remédier à cet inconvénient, des matériaux CuGaO2:Mg avec des surfaces spécifiques supérieures à celle de CuGaO2 ont été réalisés et testés. Parallèlement, nous nous sommes attachés à la réalisation de cellules à base de LaOCuS, autrement plus conducteur que NiO, tandis que la conductivité de type p de ZnO:N a été caractérisée plus en profondeur. 
330 |a These thesis works focused on the realization of p-type dye sensitized solar cells (DSSCp) with a photocathode using an alternative to NiO. The objective was to replace the p-type semiconductor by more transparent and conductive materials and displaying a lower valence band energy to enable the generation of higher open circuit voltages (Voc). In this context, CuGaO2, LaOCuS and ZnO:N compounds were synthesized in nanoparticles form, characterized by X-ray diffraction and their flat band potentials (Vfb) were determined by complex impedance spectroscopy. As a result CuGaO2, LaOCuS and ZnO:N have Vfb significantly higher (0.49 V/SCE), similar (0.36 V/SCE) and lower (0.20 V/SCE) than that of NiO (0.33 V/SCE). Thus, dye sensitized solar cells based on the delafossite material were made and tested with the PMI-NDI dyad as dye and a cobalt complex as redox mediator. A greater VOC than that observed for NiO under the same conditions is highlighted. This result is unfortunately altered by a lower short circuit current (Jsc). To try to overcome this drawback, CuGaO2:Mg materials with a higher specific surface area than that of CuGaO2 have been prepared and tested. Simultaneously, we have focused on the achievement of cells based on LaOCuS, more conductive material than NiO. In addition, the p-type conductivity of ZnO:N was further characterized. 
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