« Silver Nanowire Network as Suitable Transparent Electrode for Electrochromism »
cliquer pour voir la liste des membres du jury/clic here for the jury members
Résumé
Les électrodes transparentes (TE) ont été largement étudiées en tant que composant clé de nombreux dispositifs optoélectroniques tels que cellules solaires, diodes électroluminescentes flexibles, films chauffants transparents ou fenêtres intelligentes. Actuellement, l'oxyde d'indium dopé à l’étain (ITO) est largement utilisé comme électrode transparente pour ces dispositifs en raison de sa grande transparence, de sa forte conductivité électrique et de sa haute stabilité chimique. Cependant, la rareté de l'indium, la méthode de dépôt coûteuse et la fragilité de l'ITO ont incité à rechercher de nouveaux TE flexibles, stables et peu coûteux. Les réseaux de nanofils d'argent (AgNW) apparaissent comme une alternative prometteuse grâce à leur grande transparence optique, leurs excellentes propriétés électriques et leur flexibilité mécanique. Pour améliorer l'intégration des réseaux de nanofils d'argent dans les dispositifs industriels, il faut renforcer leur stabilité face aux contraintes électriques et/ou thermiques. L'une des applications des TE est la fenêtre intelligente électrochrome, qui a suscité beaucoup d'intérêt en raison de ses applications potentielles dans les dispositifs à haut rendement énergétique. Grâce à des matériaux électrochromes qui peuvent modifier leur transparence optique sous tension électrique, les fenêtres intelligentes peuvent réduire le besoin de chauffage ou de climatisation dans les bâtiments et améliorer le confort intérieur des habitants. Les réseaux AgNW apparaissent comme une alternative prometteuse et font ainsi l’objet de recherche. Cependant, la stabilité des réseaux AgNW sous l'effet des contraintes électriques, thermiques et environnementales reste une question clé pour les applications.
Le présent travail vise à préparer des électrodes électrochromes sans ITO en utilisant des réseaux AgNW comme électrode transparente. Les réseaux AgNW sont déposés par spray sur des substrats en verre, puis le matériau électrochrome est déposé par pulvérisation magnétron radiofréquence. Afin d’éviter la dégradation des AgNW durant la pulvérisation, les réseaux AgNW sont recouverts d'une fine couche d'oxyde protectrice conforme, ZnO ou SnO2, par dépôt atomique spatial à pression atmosphérique (SALD). Les performances de différents matériaux électrochromes, tels que V2O5, WO3 et NiO, déposés sur des AgNW sont étudiées par voltampérométrie cyclique, chronoampérométrie et mesures opto-électrochimiques in-situ. Les films minces ainsi obtenus sont utilisés pour la fabrication de dispositifs électrochromes avec une configuration AgNWs/WO3-LiTFSI PMMA-NiO/AgNW. Un matériau hybride, connu sous le nom SurMOFs (Surface-anchored Metal-Organic Frameworks) (SurMOF), est également étudié sur un substrat flexible, révélant un rôle protecteur inattendu pour le réseau AgNW en plus d'une bonne performance électrochrome. En outre, les AgNWs représentent une alternative prometteuse à l'ITO pour les dispositifs flexibles.
Lead R&T Associate |
Renaud LETURCQ |
Luxembourg Institute of Science and Technology (Luxembourg) |
Rapporteur |
Professor |
Véronique BALLAND |
University Paris Cité, Paris, (France) |
Rapporteure |
Assistant Professor |
Aurore DENNEULIN |
Université Grenoble Alpes, (France) |
Examinatrice |
Professor |
Mathias PAULY |
Laboratoire de Chimie ENS de Lyon |
Examinateur |
Assistant Professor |
Sylvain VEDRAINE |
Université de Limoges |
Examinateur |
Professor |
Daniel BELLET |
Grenoble INP, Université Grenoble Alpes |
Thesis Director |
Research director |
Aline ROUGIER |
University of Bordeaux (Pessac) |
Thesis Director |
Phelma minatec, M001
3 parvis Louis Néel - 38000 Grenoble
Ligne B - arrêt Cité internationale
Free entrance - No registration