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Nanoparticules à base d'oxyde de titane par pyrolyse laser : synthèse, proprietés et application au photovotaïque

Résumé : Ce travail concerne le domaine des cellules solaires sensibilisé à colorant à l’état solide et plus particulièrement le développement de nouvelles électrodes poreuses de TiO2 à base de nanocristaux synthétisés par pyrolyse laser. Deux types de poudres à base de TiO2 ont été synthétisés : TiO2 dopé à l’azote avec une teneur en azote contrôlée et des nanocomposites TiO2/MWNTC (Multi Wall Carbon Nanotubes). Dans le premier cas, le rendement des cellules élaborées varie en fonction de la teneur en N dans la poudre, cet effet étant relié à la localisation des atomes d’azote au sein du TiO2. Le dopage conduit à une augmentation du taux de recombinaison des charges. Cet effet limitant pour les performances, est partiellement compensé par une augmentation de la conductivité électrique avec le taux d’azote. Pour des taux de dopage modérés, les rendements des cellules sont ainsi sensiblement améliorés par rapport aux cellules à base de TiO2 non dopé. Concernant les nanocomposites TiO2/MWNTC, la synthèse par pyrolyse en une étape à partir d’une suspension contenant des MWCNT conduit à une dispersion très homogène des nanotubes au sein de la poudre de TiO2. La méthode favorise de plus l’enrobage des nanotubes par les particules d’oxyde, conduisant à des interactions électroniques efficaces. Les cellules solaires élaborées à partir de ce composite présentent des rendements améliorés de près de 20% par rapport aux cellules de référence. Cette amélioration est principalement attribuée à un drainage des charges photo-générées vers les électrodes favorisé en présence des nanotubes qui s’accompagne d’une réduction sensible des phénomènes de recombinaison.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01084022
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, November 18, 2014 - 1:17:00 PM
Last modification on : Tuesday, April 16, 2019 - 4:51:51 AM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, February 19, 2015 - 11:31:04 AM

File

VA2_WANG_JIN_02102014.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01084022, version 1

Citation

Jin Wang. Nanoparticules à base d'oxyde de titane par pyrolyse laser : synthèse, proprietés et application au photovotaïque. Matériaux. Université Paris Sud - Paris XI, 2014. Français. ⟨NNT : 2014PA112222⟩. ⟨tel-01084022⟩

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