Synthèse et optimisation de couches d'oxyde de zinc nanostructurées pour une utilisation en cellule solaire à colorant

Ce mémoire présente les recherches que nous avons menées sur les cellules solaires à colorant (DSSC ou Dye-Sensitized Solar Cell) à base d oxyde de Zinc. Celles-ci ont suivi deux directions. D une part, une méthode de préparation rapide de couches de semi-conducteur a été mise au point. Cela nous a tout d abord permis de mettre au point notre méthode de préparation et de caractérisation des DSSC. Nous nous en sommes ensuite servi pour faire des études systématiques afin d optimiser certains paramètres de fabrication des cellules solaires. Le second axe de recherche a consisté en la synthèse par électrodépôt de couches de semi-conducteur adaptées aux besoins des DSSC. Les principaux critères recherchés sont une haute surface spécifique et une bonne conduction de l électron au sein de la couche. Nos études se sont alors tournées vers la préparation de structures hiérarchiques à base de nanofils de ZnO. Sans utiliser le moindre agent structurant au cours du dépôt, nous avons obtenu des morphologies à deux échelles, utilisant une seconde phase nanocristalline. D autres structures hiérarchiques sont également proposées, à base, entre autres, de nanofils organisés en réseau tridimensionnel oursins .The following thesis describes the research we have undertaken on zinc oxide-based Dye-Sensitized Solar Cells (DSSC). This work followed two directions. First, we have developed a quick preparation process for semi-conductor layers. This let us set up our DSSC preparation and characterization processes. We then used these methods to undertake systematic studies in order to optimize some parameters of the solar cell preparation. Second, we have researched the electrodeposition synthesis of semi-conductor layers tailored to the needs of DSSCs. The main criteria to look for are a high specific surface area and a good electron conduction inside the layer. We then turned to the preparation of hierarchical structures based on ZnO nanowires. Without using any structure directing agent during the deposition, we have obtained morphologies on two scales, with a second nanocristalline phase. Other hierarchical structures are also described. Among them, some are based on nanowires organized in tri-dimensional urchin networksPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF