CARtographIe Optique ChAmp proche: application à des dispositifs photovoltaïques – CARIOCA

L’utilisation de nanostructures plasmoniques est considérée comme extrêmement prometteur pour le développement de nouvelles technologies. Dans le cas des cellules photovoltaïques, la résonance plasmon de surface de nanoparticules métalliques peut être adaptée à un spectre donné pour augmenter le photocourant. Cependant, de nombreuses questions se posent sur les mécanismes physiques mis en jeu dans un tel effet. En particulier, le rôle du champ électromagnétique exalté communément observé dans ce type de nanostructure et utilisé en spectroscopie exaltée de surface demeure inconnu. Ainsi une meilleure connaissance de la distribution du champ électromagnétique dans le proche environnement de ce type de nanostructures est nécessaire. Dans ce projet nous proposons de cartographier ce champ en utilisant un spectromètre Raman couplé optiquement à un microscope à force atomique. L’exaltation électromagnétique sera déterminée e utilisant le signal (Raman ou fluorescence) diffusé par une molécule sonde disposée à l’apex de la pointe AFM. Avec de telles mesures il devrait être possible de localiser spatialement avec une résolution nanométrique les « points chauds », c’est à dire les endroits où l’exaltation est maximale. Ainsi, nous proposons de préparer et caractériser des substrats métalliques (or ou argent) en utilisant des approches physiques et chimiques. Les propriétés (absorption, topographie,…) seront déterminées précisément et utilisées comme paramètre pour des calculs théoriques. Ces calculs serviront comme première estimation de la distribution du champ électromagnétique et seront ensuite confrontés aux résultas obtenus par les cartographies en champ proche optique. La connaissance précise de ces propriétés optiques sera ensuite appliquée à des cellules solaires organiques à dispositif plasmon pour augmenter leur rendement.