Une nouvelle voie pour la conception des cellules photovoltaïques : fonctionnalisation chimique du graphène par des nanoparticules

 

Mohamed Siaj

Université du Québec à Montréal

 

Domaine : matériaux

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2010-2011

Le graphène est un matériau bidimensionnel par excellence qui a des propriétés cristalline et électronique importantes. Le présent projet porte sur les cellules photovoltaïques à base du graphène/nanoparticules. Un choix judicieux pour la production de ces prototypes électroactifs passe par un ancrage défini et robuste des nanoparticules. Cet ancrage doit être réalisé via la formation des liens covalents avec le matériau de base.

À travers ce projet, nous allons entamer une série de modifications chimiques de surface du graphène en appliquant différents types de réactions de cycloaddition dont le [2+3] et le [2+4] (premier volet). En parallèle, nous allons faire réagir les terminaisons d'acide carboxylique existantes aux bordures et des espacements entre des feuilles de graphène afin d'obtenir des surfaces larges de graphène(deuxième volet). Dans les deux volets, les molécules ancrées chimiquement vont être munies d'un site actif capable d'interagir facilement avec des molécules organiques et des nanoparticules. Les dispositifs seront conçus pour traduire un courant photochimiques du système hybride (graphène/nanoparticules/fils moléculaires) en un signal électrique. Un soutien du FRQNT nous permettra de prendre les devants d'un domaine promoteur et en plein essor et qui contribuera directement à la formation d'un personnel hautement qualifié.