Université de Rennes 1 Étude de semi-conducteurs de type p nanostructurés à base de métaux de transition pour une application en DSSC-p Study of nanostructured p-type semiconductors based on transition metals for p-DSSC applications Semi-conducteurs de type pnanoparticulesDSSC-p, non-stœchiométriedopage azotecarbodiimide de métaux de transition P-type semiconductornanoparticlesp-DSSCnon-stoichiometrynitrogen dopingtransition metal carbodiimides SemiconducteursThèses et écrits académiques NanoparticulesThèses et écrits académiques Métaux de transitionThèses et écrits académiques CyanamideThèses et écrits académiques Dans le but d'améliorer le rendement des cellules à colorant de type p (DSSC-p), ces travaux s'attachent à la synthèse et la caractérisation de matériaux semi-conducteurs de type p (SCs-p) sous forme de nanoparticules. En ce sens, des SCs-p répondant à un cahier des charges (bande de valence basse en énergie, grande surface spécifique, bon conducteur et bonne transparence) ont été étudiés. Dans ce cadre, une stratégie a été développée pour améliorer les propriétés de NiO (l'actuel matériau de référence) en optimisant sa nanostructuration, sa forte non-stœchiométrie en nickel et par son dopage à l'azote, paramètres tous favorables à la stabilisation de la valence mixte Ni3+/Ni2+, origine de la conductivité de type p. Cette longue étude a été initiée à partir d'un précurseur de nickel original nanostructuré Ni3O2(OH)4, à forte valence mixte Ni3+/Ni2+. La décomposition sous air et sous ammoniac de ce précurseur à basse température (250 °C) a permis de préparer Ni1-xO nanostructuré, fortement non-stœchiométrique (VNi = 25 %), de grande surface spécifique (240 m2.g-1) et dopé azote (NiO:N). De plus, deux matériaux non oxydes à structure delafossite, que sont les carbodiimides de nickel (NiNCN) et de manganèse (MnNCN) ont été préparés et caractérisés comme de nouveaux semi-conducteurs de type p, permettant de monter la première DSSC-p à base de NiNCN. To improve the performances of p-Dye Sensitized Solar Cell (p-DSSC), this thesis work focuses on the synthesis and the characterization of p-type semiconductors (p-SCs) nanomaterials. These p-SCs with some specifications (low energy valence band, high specific surface area, high conductivity and transparency) were thoroughly studied. In this context, a strategy was developed to improve the NiO nanoparticles properties (commonly used as a reference) with higher nickel non-stoichiometry and nitrogen doping to promote the stabilization of the Ni3+/Ni2+ mixed valence (origin of the p-typness). This study was initiated with a nanostructured mixed valent Ni3O2(OH)4 precursor. Its thermal decomposition in air and ammonia at low temperature (250 °C) allows the formation of nanostructured Ni1-xO with a large amount of Ni vacancies (VNi = 25 %), a high specific surface area (240 m2.g-1) and a nitrogen doping (NiO:N). Moreover, two non-oxides materials with delafossite structure type, namely - nickel carbodiimide (NiNCN) and manganese carbodiimide (MnNCN) - were prepared and characterized as new p-type semiconductors. Thus, the first p-DSSC with NiNCN material was built with success. Electronic Thesis or DissertationText fr application/force-download1 : 15966 Kohttps://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/d6de3259-317d-45f8-b705-30cd274c853b Polteau Baptiste 1989-02-26 FR 197480977 baptiste.polteau@hotmail.fr 2016REN1S046 http://www.theses.fr/2016REN1S046 2016-10-18 Chimie Universite de Rennes 1thesis.degree.grantor_1 02778715X Doctorat non ouiTessierFranckintervenant_1082987459JobicStéphaneintervenant_2068734573 SCIENCES DE LA MATIEREecoleDoctorale_1 139061916 Universite Bretagne LoirepartenaireRecherche_1 191639044 Sciences chimiques de Rennes partenaireRecherche_2 161775241 ddc:540 TessierFranckJobicStéphaneUniversite de Rennes 1Sciences et technologie, medecine, pharmacie, odontologie, droit, economie, gestion, philosophieSCIENCES DE LA MATIEREÉcole doctorale Sciences de la matière (Rennes)Universite Bretagne Loire Communaute des etablissements d enseignement superieur et de recherche (ComuE) Sciences chimiques de Rennes ASCII PDF 16349540