MINATEC

L'objectif de cette thèse concerne l'élaboration des nouveaux matériaux actifs à base de polymères conjugués pour des dispositifs pour le photovoltaïque organique et les diodes électroluminescentes. Les polymères conjugués possèdent des propriétés optiques, électroniques et mécaniques uniques ce qui en fait un grand centre d'intérêt au près des industriels.

L'objectif de cette thèse concerne l'élaboration des nouveaux matériaux actifs à base de polymères conjugués pour des dispositifs pour le photovoltaïque organique et les diodes électroluminescentes. Les polymères conjugués possèdent des propriétés optiques, électroniques et mécaniques uniques ce qui en fait un grand centre d'intérêt au près des industriels. La méthode de synthèse des polymères reposera sur la formation d'une liaison azométhine (-N=CH-) qui résulte de la simple condensation entre une amine et un aldéhyde dans des conditions plus douces que les méthodes utilisées rendant ainsi la synthèse facile. La polymérisation des monomères se fera aux moyens de techniques électrochimiques (voltampérometrie cyclique, chronopotentiométrie).
le développement de nouveaux copolymères faibles gap Thiophène-carbazole-thiazole-Thiophène et contenant possédant des propriétés optimisées pour leur utilisation en cellules solaires seront synthétisés. Le greffage par synthèse chimique de substituants latéraux à base de dérivés du fullerène (fullerènes fluorés) sur l'azote du carbazole permet d'obtenir des matériaux polymères « double-câble » qui présentent l'avantage, par rapport aux dispositifs classiques en « hétérojonction volumique », d'éviter les phénomènes de démixtion de phase et de garantir la proximité du donneur et de l'accepteur d'électrons. L'efficacité de ces matériaux en cellules solaires sera également étudiée en cours de thèse. Ceci permettra d'avoir une bonne comparaison avec d'autres matériaux et d'envisager des solutions à apporter pour améliorer l'efficacité de nos copolymères dans une perspective photovoltaïque.
Les composés synthétisés seront également utilisés dans la conception des OLEDs grâce à leurs propriétés physicochimiques intéressantes. Ce travail sera complété par l'utilisation de techniques de microscopies (microscopie électronique à transmission MET ou à balayage MEB, à force atomique AFM et diffraction des rayons X). L'étudiant interagira avec des chimistes et des physiciens du laboratoire.