Soutenance de thèse de M. Alexandre SANGAR - Laboratoire IM2NP

Doctorant au laboratoire IM2NP - Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence – UMR CNRS 7334, rattaché à l’école doctorale 548

Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Monsieur Alexandre SANGAR,

Doctorant au laboratoire IM2NP - Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence – UMR CNRS 7334, rattaché à l’école doctorale 548 « Mer et Sciences », sous la direction de M. Philippe TORCHIO, co-encadré par M. Alexandre MERLEN, soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du doctorat en Physique, sur le thème suivant :

« Élaboration et propriétés optiques de nanostructures plasmoniques pour le photovoltaïque organique »

Le vendredi 12 septembre 2014 à 10h00, à l’Université de Toulon, Campus de la Garde, bâtiment Y prime, amphi. Y’ 012,

Composition du jury

  • Pr. Nordin FELIDJ, Professeur des Universités, ITODYS-Université Paris7, rapporteur,
  • Dr. Fabrice GOURBILLEAU, Directeur de recherche CNRS, CIMAP-EnsiCaen, rapporteur,
  • Pr. Thierry DJENIZIAN, Professeur des Universités, LP3-Université d’Aix-Marseille, Examinateur,
  • Pr. Marc LAMY DE LA CHAPELLE, Professeur des Universités, CSPBAT-Université Paris 13, Examinateur,
  • Dr. Ariel LEVENSON, Directeur de recherche CNRS, LPN-CNRS, Examinateur,
  • Dr. Philippe TORCHIO, Maître de conférences – HDR, IM2NP-Université d’Aix-Marseille, Directeur de thèse,
  • Dr. Alexandre MERLEN, Maitre de conférences – HDR, IM2NP - Université de Toulon, co-Directeur de thèse.

Résumé :

Dans le contexte de la production d’énergie renouvelable, les cellules photovoltaïques organiques en couches minces se positionnent comme une technologie très prometteuse en raison de leur faible coût de fabrication et de la possibilité d’obtenir de grandes surfaces sur substrats souples et transparents. Cette filière présente cependant des rendements de conversion plus modérés que ceux des technologies à base silicium. Le travail présenté dans ce manuscrit vise à l’amélioration de l’absorption des photons dans les cellules solaires organiques via une stratégie plasmonique basée sur la résonance de plasmons de surface localisés sur des nanostructures métalliques. Expérimentalement, nous avons réalisé sur des substrats d’ITO des réseaux organisés de nanotriangles et de nanoplots d’or et d’argent par des techniques fiables et reproductibles (lithographie de nanosphères et de matrice d’alumine nanoporeuse). Nous avons caractérisé puis étudié numériquement par méthode FDTD les propriétés optiques de ces structures plasmoniques intégrées dans une hétérojonction de volume de type P3HT:PCBM. La présence de ces nanostructures confirme une augmentation de l’absorption optique en champ lointain dans la gamme spectrale utile à la photoconversion. La technique de spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS) a permis de quantifier l’effet d’exaltation optique en champ proche de ces arrangements métalliques avec une résolution micrométrique. Enfin, dans le but d’atteindre une résolution nanométrique, nous avons développé un outil de spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe (TERS). La mise en place de ce dispositif et nos résultats préliminaires permettront à l’avenir de sonder localement les matériaux et d’obtenir des cartographies des propriétés optiques en champ proche de nanostructures métalliques.

Mots clés :

Nanostructures métalliques, plasmonique, cellule photovoltaïque organique, SERS, TERS, microscopie champ proche.