Monocouches auto-assemblées (SAMs), Pérovskites hybrides, Cellule photovoltaïque, Couches minces, Ingénierie des interfaces, Couches transporteuse de trous (HTL), Carbazole

Récemment, les matériaux pérovskites ont réalisé des avancées significatives dans le domaine de la photovoltaïque, avec des rendements de conversion d'énergie atteignant désormais 26,1 %, égalant ceux des cellules solaires traditionnelles à base de silicium. Un aspect crucial de ces progrès a été l'incorporation de monocouches auto-assemblées (SAM). Les SAM ont joué un rôle essentiel dans l'amélioration de la croissance et de la stabilité des films de pérovskite en fournissant une interface uniforme et sans défaut, ce qui améliore le transport des charges. Les SAM ont joué un rôle essentiel dans l'amélioration de la croissance et de la stabilité des films de pérovskite en fournissant une interface uniforme et sans défaut, qui améliore le transport des charges et réduit les pertes par recombinaison. En outre, les SAM ont contribué à l'augmentation de la stabilité des cellules solaires en pérovskite (PSC), ce qui a permis de relever l'un des principaux défis de la durabilité à long terme. En facilitant la formation des cristaux et la passivation des surfaces, les SAM ont considérablement amélioré les performances globales et la viabilité commerciale des dispositifs photovoltaïques à base de pérovskite. Les SAMs à base de carbazole ont même remplacé la couche de transport de trous (HTL), simplifiant ainsi la structure des dispositifs et réduisant les coûts de fabrication. Les travaux de cette thèse visent à ajuster les interfaces par l'introduction de SAMs afin d'améliorer la stabilité et les paramètres photovoltaïques des PSC. La première partie détaillera l'optimisation des conditions de dépôt de la SAM (MeO-2PACz) pour atteindre une monocouche greffée et bien orientée, permettant ainsi d'exposer efficacement son groupement terminal. Cette approche vise à étudier l'influence de divers paramètres sur la structure des SAM et à démontrer l'impact de leur orientation sur la cristallisation, améliorant ainsi la croissance de la pérovskite hybride. La deuxième partie du travail consiste à modifier le groupement terminal de la molécule abordée dans la première partie en introduisant un groupement amine avec différents degrés de flexibilité (-NH3, CH2NH2). Cette modification vise à promouvoir une croissance épitaxiale alignée avec la pérovskite MAPI, conduisant ainsi à des films et des cellules solaires plus performants et stables face aux facteurs externes. Enfin, l'étude de l'effet des HTL a également été réalisée. Cette approche cherche à examiner l'effet structurant des SAM sur la cristallisation et la croissance de la pérovskite hybride, un sujet peu exploré dans la littérature. Nous avons procédé à une étude systématique du de vieillissement de la couche MAPI déposée sur différentes SAMs afin de prouver l'efficacité de notre approche sur la stabilité de la pérovskite.