Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

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1.4. CONCLUSIONdémouillage éventuel qui peut intervenir dans la phase liquide isotrope. Le film se rompt alorset la matière se regroupe en amas pour former des petites gouttes à la surface du substrat. Cephénomène est fortement préjudiciable, car il entraîne l’apparition de courts-circuits 1 dansla cellule solaire.Dans la littérature, il existe très peu de cas où la couche organique est recuite. Nous pouvonspar exemple citer les travaux de Petrisch et al [66]. Un film de phtalocyanine présentantune mésophase est recuit, puis une couche de pérylène est déposée pour réaliser une cellulesolaire bicouche de type da. Lors du recuit de la couche de phtalocyanine, des gouttelettessont observées, synonymes de démouillage partiel, ce qui explique que les résultats publiéssoient décevants.A l’heure actuelle, l’orientation de deux matériaux organiques, dans un dispositif photovoltaïqueorganique, n’est pas réalisée.1.4 ConclusionAinsi, pour être efficace, une cellule solaire organique est un compromis entre trois paramètres: l’épaisseur du film mince, la taille du cœur aromatique et l’orientation des matériaux.Une épaisseur de couche faible facilite la longueur de diffusion des excitons et la mobilitédes charges. Au contraire, un film épais favorise l’absorption du spectre solaire.Un cœur aromatique de grande taille améliore la mobilité des charges, mais augmenteaussi la température de clarification. Pour certains composés, comme par exemple le HBC-PhC12, le contrôle de l’ancrage par recuit est même impossible.L’orientation des matériaux de la couche organique doit être réalisée selon un ancragehoméotrope.C’est pourquoi, dans le chapitre suivant, nous traitons de l’élaboration et de la texturedes films minces colonnaires tout en nous intéressant au contrôle de l’ancrage par recuit.1 Un court-circuit a lieu si les deux électrodes sont en contact32
Chapitre 2Etudes préliminaires des films mincespar spin coating2.1 Le choix du matériauLe matériau étudié doit avoir comme principale caractéristique une température de clarificationrelativement basse, typiquement inférieure à 150˚C, et cela principalement pourdeux raisons. D’une part, les matériaux ont tendance, en règle générale, à se dégrader à fortetempérature. D’autre part, d’un point de vue expérimental, la plupart des fours ne chauffentpas ou régulent difficilement pour des températures supérieures à 300˚C.Le cristal liquide colonnaire étudié doit aussi bien mouiller le substrat, non seulement dansla mésophase, mais aussi dans la phase liquide isotrope. Or, nous avons constaté de manièreexpérimentale, que les matériaux esters à chaînes aliphatiques éthyles hexyles répondent bienà cette contrainte.Nous avons choisi d’utiliser comme cristal liquide colonnaire le Py4CEH dont la formuledéveloppée est donnée sur la figure 2.1. Ce matériau a une température de clarification de92˚C. Il est constitué d’un cœur aromatique de pyrène relié par des groupements esters àquatre chaînes aliphatiques ethyles hexyles.Le spectre de diffraction des rayons X, réalisé à température ambiante est représenté surla figure 2.2. La distance inter-colonnes, qui correspond au pic 1 (100), est de 21.3 Å. Le pic1 au facteur √ 3/2 près33
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