Les [Pt]-oligomères comme nouveaux donneurs pour les applications de cellules solaires à hétérojonction

Ce manuscrit se consacre au développement d'oligomères à base de platine en tant que nouveaux donneurs pour des cellules solaires organiques à hétérojonction en vrac, dans le but d'améliorer leurs performances par le biais de modifications structurelles. Le travail est divisé en trois parties principales. La première partie examine comment réduire la bande interdite des [Pt]-oligomères en modifiant la structure du ligand. Cette adaptation vise à accroître la longueur de conjugaison, la planéité, la stabilisation des quinones et à renforcer l'effet "push-pull", notamment grâce à l'ajout de 3,4éthylènedioxythiophène (EDOT). Cette approche a conduit à la création de nouveaux matériaux donneurs qui ont atteint une efficacité de conversion de puissance (ECP) moyenne de 14,81% avec des accepteurs non-fullérènes dans des cellules solaires à hétérojonction en vrac binaires, et de 15.97% dans des cellules ternaires à hétérojonction en vrac. La deuxième partie se concentre sur l'amélioration de l'organisation moléculaire des [Pt]-oligomères en intégrant un groupe mésogène discotique de triphénylène dans la structure conjuguée au moyen d'un espaceur. Il a été démontré que remplacer un espaceur triazole rigide par un espaceur aliphatique linéaire plus flexible améliorait les propriétés des [Pt]-oligomères, entraînant une augmentation de l'efficacité de conversion photovoltaïque, passant de 13 % à 15 %. Enfin, la troisième partie explore des pistes d'amélioration supplémentaires en synthétisant des [Pt]-oligomères dotés de longueurs de conjugaison étendues, associés à un groupe organisateur discotique relié par un espaceur aliphatique. Les ligands qui combinent l'EDOT et le groupe triphénylène, reliés par un espaceur aliphatique, ont affiché des propriétés prometteuses, soulignant ainsi l'importance de poursuivre ces travaux de synthèse pour tester et valider pleinement ces [Pt]-oligomères améliorés.