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Etude des processus ultrarapides photo-induits dans les systèmes colorants organiques/liquide ionique/solvant moléculaire conçus pour cellules solaires à colorant – UPPiL_2_Ukraine

Résumé de soumission

Parmi toutes les sources d’énergie renouvelables, l’énergie solaire est la plus prometteuse loin devant l’énergie éolienne ou géothermique. La possibilité d’une conversion, efficace et bon marché, de la lumière solaire en électricité est clairement un enjeu scientifique et technologique. Les cellules solaires à colorants (DSSCs) sont des cellules solaires de type couche mince. C’est un concept viable sur le plan technique et économique. Leur faible efficacité et leur instabilité à long terme sont les deux lacunes de ces dispositifs pourtant prometteurs. Le projet UPPiL a émergé d’une observation importante : changer le solvant de l’électrolyte peut réduire l’efficacité des DSSCs de manière conséquente et influer sur leur stabilité. Quelles sont les interactions entre solvant et sensibiliseur qui régissent ces changements ? Quels sont les réarrangements moléculaires dans les solvants des électrolytes pouvant influencer la stabilité et l'efficacité des systèmes ? Pour répondre à ces questions, UPPiL a pour objectif d’étudier les effets des solvants des électrolytes (dynamique de solvatation comprise) sur l’efficacité et la stabilité des DSSCs. UPPiL propose d'étudier des DSSCs équipées d'une nouvelle classe de solvants/milieux pour électrolyte combinés avec trois photosensibiliseurs à la pointe de la technologie. Deux étapes seront suivies (i) étudier le réarrangement moléculaire du solvant autour du sensibiliseur après photoexcitation et (ii) suivre simultanément les caractérisations spectroscopiques résolues en temps et électriques dans les DSSCs. UPPiL se positionne à une double interface : interface expérimentale avec théorie sur l’étude des réarrangements moléculaires dans les solvants d’électrolytes et interface entre les processus fondamentaux des sensibiliseurs (injection électronique, régénération) et les mesures de signaux transitoires électriques. UPPiL va bénéficier du haut degré de compétence du LASIR en spectroscopies résolues en temps ultrarapides avec la haute expertise du LRCS dans les domaines de conception et de caractérisation des DSSCs. En effet, le LASIR est l'une des plates-formes de spectroscopie résolue en temps les plus étendues d'Europe et le LRCS est une unité de recherche sur le photovoltaique reconnue internationalement. Partant de nos premières observations, les nouveaux résultats générés par UPPiL vont ouvrir la voie au développement de nouveaux sensibiliseurs et solvants permettant la conception de DSSCs hautement efficaces et stables à long terme.

Coordination du projet

François-Alexandre MIANNAY (UMR 8516 - LASIRe - Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LASIRe UMR 8516 - LASIRe - Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement

Aide de l'ANR 35 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 9 Mois

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