Soutenance de thèse - Mouaad Yassine ALIOUAT - 17 Novembre 2020
Annonce de soutenance de thèse
Monsieur Mouaad Yassine ALIOUAT (ED352 Physique et Sciences de la Matière) soutiendra par visioconférence ses travaux de thèse intitulés:
Etude structurale, mécanique et optique des matériaux polymères pour le photovoltaïque étirable
Dirigés par:
Pr. Stéphanie ESCOUBAS, Dr. David DUCHE et Dr. Mohamed Chérif BENOUDIA
Le Mardi 17 novembre 2020 à 09h30
En visioconférence via AMU Zoom
Résumé:
Les cellules photovoltaïques ont connu un développement important en termes d’applications grâce à l’utilisation des polymères semi-conducteurs π-conjugués sous forme de films minces comme matériaux actifs, ce qui a généré une nouvelle famille de cellules photovoltaïques dites « organiques ». Ainsi, l’association de ces films minces organiques avec des supports flexibles et étirables ouvre de nouvelles applications de type nomade dans tous les secteurs. Cependant, le comportement mécanique des polymères en films minces ou dans les empilements est encore mal connu, ainsi que l’impact des déformations sur les propriétés électriques ou optiques.
Ce travail de thèse a porté dans un premier temps sur l’amélioration de la qualité des films minces polymères π-conjugués, afin d’étudier leurs propriétés structurales, optiques et mécaniques. Nous avons utilisé deux techniques de caractérisation qui se sont avérées complémentaires : la diffraction des rayons X (DRX) au synchrotron, pour connaître les propriétés structurales des films minces et les différentes orientations cristallographiques, et l’ellipsométrie spectroscopique pour extraire leurs indices optiques et identifier les transitions électroniques inter-bandes. Les résultats obtenus ont montré une très bonne corrélation entre les paramètres de structure mesurés par la DRX et les modèles optiques élaborés via l’ellipsométrie.
Une méthodologie originale a ensuite été développée afin d’effectuer des mesures in-situ de DRX sous traction mécanique couplées avec des observations en microscopie optique. Nous avons observé que les chaînes de polymère sont en compression dans la direction perpendiculaire à la traction et mieux orientées, jusqu’à une valeur critique d’allongement, au-delà de laquelle l’énergie élastique diminue au bénéfice de la propagation de fissures, ce qui engendre une relaxation de la contrainte et une dégradation de l’orientation.
Mots-clés : cellules photovoltaïques organiques, films minces, polymères π-conjugués, Diffraction des Rayons X synchrotron, structure, orientation, ellipsométrie spectroscopique, indices optiques, transitions électroniques, mesures in-situ, traction mécanique, déformations.
Composition du jury :
Pr. Djamel Eddine MEKKI Université Badji Mokhtar Annaba Algérie (Rapporteur)
Pr. Pierre-Olivier RENAULT Université de Poitiers, France (Rapporteur)
Pr. Mohamed RETIMA ENSMM-Annaba, Algérie (Examinateur)
Dr. Olivier MARGEAT Aix-Marseille Université, France (Examinateur)
Pr. Stéphanie ESCOUBAS Aix-Marseille Université, France (Directrice de thèse)
Dr. Mohamed Cherif BENOUDIA ENSMM-Annaba, Algérie (Directeur de thèse)
Dr. David DUCHE Aix-Marseille Université, France (Co-directeur de thèse)
Dr. Souren GRIGORIAN University of Siegen, Allemagne (Invité)
