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Nano-antennes plasmoniques avec des diodes moléculaires rectifiantes pour la captation d'énergie et la photodétection.Synthèse de dérivés de ferrocène par chimie click fonctionnant comme diodes moléculaires pour application rectenna.

Authors
  • Brunel, Damien
Publication Date
Sep 04, 2020
Source
HAL-Descartes
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

Le soleil est une source d’énergie inépuisable qui représente une parfaite solution dans la lutte contre le changement climatique et la réduction des énergies fossiles. Néanmoins, ces dernières années, les rendements associés à la technologie photovoltaïque restent modérés (< 50%) et semblent même se stabiliser. En reprenant la dualité onde-corpuscule, il est alors possible d’utiliser la lumière comme une onde électromagnétique afin de produire de l’électricité. Un tel outil, nommé rectenna solaire a été décrit théoriquement dès les années 1970. Les rectennas sont constituées d’une antenne et d’une diode. La fabrication physique de ces rectennas était impossible, car les technologies de l’époque ne permettaient pas de fabriquer de manière reproductible des antennes de taille nanométriques et des diodes de taille nanométrique, capable de rectifier des fréquences très importantes, de l’ordre de la centaine de THz. Récemment, une conception innovante de rectenna issue de l’IM2NP a été développée, où l’élément antenne avait été étudié profondément. L’élément diode de ce dispositif n’avait pas été profondément étudié. L’objectif de cette thèse est de synthétiser et caractériser ces diodes. Il s’agit de diodes moléculaires à base de ferrocène, où la molécule se comporte comme une diode. Elles sont novatrices, car elles peuvent s’accrocher à deux surfaces métalliques différentes, et ce, de manière contrôlée. Ce contrôle se réalise grâce à une réaction chimique de surface nommée chimie click. L’objet de cette thèse est de synthétiser puis de construire nos diodes de manière contrôlée. En détaillant en premier lieu l’objet rectenna et les différents éléments le constituant, puis les outils qui nous serviront à la réalisation de cette diode. Ensuite, les synthèses permettant d’obtenir de nouveaux composés à base ferrocène seront présentées. Pour finir la caractérisation et la mise en oeuvre de ses diodes sur un dispositif réel seront abordées. Cette thèse dispose d’un aspect multidisciplinaire où chimistes, électrochimistes et physiciens travaillent ensemble pour la réalisation d’un objet en rupture technologique dans la technologie de production d’énergie à partir de lumière.

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