La thèse se positionne comme une exploration dans le monde des matériaux 2D, y compris le graphène et les cristaux TMD. L'accent principal a été mis sur le développement de méthodes de synthèse de cristaux de haute qualité, en accordant une attention particulière à ce que ces méthodes soient simples, respectueuses de l'environnement et, surtout, évolutives pour une production à grande surface et compatibles avec les plates-formes technologiques actuelles. Sur la base des propriétés des matériaux 2D développés, des applications sélectionnées dans le domaine des dispositifs de conversion d'énergie ont été explorées. La technique de synthèse et de transfert d'explosifs par laser (LEST) a été développée pour préparer directement des électrodes à base de graphène sur divers polymères. Des capteurs tactiles auto-alimentés, fonctionnant sur le principe des nanogénérateurs triboélectriques (TENG) à très faible impédance interne ont été développés. Le PtSe2, un nouveau venu dans la famille des TMD, a été préparé par sélénisation à faible T de particules de Pt pré-déposées, et s'est avéré plus performant que le Pt pur en tant que contre-électrode dans les cellules solaires sensibilisées par un colorant. De plus, des hétérojonctions de type II ont été fabriquées par empilement vertical de PtSe2 2D sur le matériau Sb2Se3 1D. La jonction a le potentiel de servir de photodétecteur auto-alimenté sur une région à large bande.