Caractérisation théorique par la théorie de fonctionnelle de la densité (DFT) du colorant extrait du cactus pour l’élaboration de cellules photovoltaïques. / Sidi Faye (2023) 

Public ISBD Titre : Caractérisation théorique par la théorie de fonctionnelle de la densité (DFT) du colorant extrait du cactus pour l’élaboration de cellules photovoltaïques. Type de document : texte imprimé Auteurs : Sidi Faye, Auteur Editeur : [Dakar] : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Faculté des Sciences et Techniques : Département de physique Année de publication : 2023 Importance : 37 P. Format : 29 cm Langues : Français (fre) Mots-clés : Cactus  théorie de fonctionnelle de la densité  colorant  extrait de plante  cellule photovoltaïque  science des matériaux  génie des matériaux Résumé : Le travail développé dans ce mémoire concerne la caractérisation théorique par la théorie de fonctionnelle de la densité (DFT) du colorant extrait du cactus pour l’élaboration de cellules photovoltaïques. Dans l’étude bibliographique, nous avons vu que les cellules photovoltaïques inorganiques présentent un bon rendement mais nécessite des couts de production élevés et participent à la dégradation de l’environnement. Pour éviter ou contourner ce fléau, l’utilisation de nouveaux additifs permettant un respect de l’environnement suscitent une attention importante. Parmi ces additifs, les colorants naturels plus particulièrement les colorants de cactus obtenus par extraction de solvant et acidifié par du HCl pour les extraits d’eau et de méthanol ou par de l’acide ascorbique pour l’extrait d’eau. Nous avons intégré ces colorants bétalaïne en dispositif photovoltaïque et évalué les performances en mesurant les paramètres électro-optiques tels que le Icc, la Vco, le FF et le rendement de conversion à l’aide d’un simulateur solaire de petite zone de classe A à 25ºC, dans les conditions AM 1,5 G. Ces performances comparées à celles des DSSC à base de N719, ont permis de démontrer l’efficacité des DSSC à base de bétalaïne. Une étude sur les différentes formes de déprotonation des structures de bétalaïne a été faite en utilisant la DFT avec la B3LYP et la base 6-31 G(d). Nous avons calculé les orbitales moléculaires et les transitions électroniques dans le solvant (eau) en utilisant le modèle (PCM), la TD-DFT ainsi que la B3LYP. Tous les calculs ont été fait avec le package GAUSSIAN09. Les résultats de notre étude ont montré que les spectres bn et bd présentent la meilleure correspondance avec le spectre d’irradiation solaire. Ces mêmes résultats montrent que ces deux colorants présentent un alignement énergétique optimal et une absorption nette dans le visible ; conduisant à des rendements de conversion plus élevés que les autres colorants bétalaïnes étudiés. Permalink : https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=1646 Caractérisation théorique par la théorie de fonctionnelle de la densité (DFT) du colorant extrait du cactus pour l’élaboration de cellules photovoltaïques. [texte imprimé] / Sidi Faye, Auteur . - [Dakar] : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Faculté des Sciences et Techniques : Département de physique, 2023 . - 37 P. ; 29 cm. Langues : Français (fre) Mots-clés : Cactus  théorie de fonctionnelle de la densité  colorant  extrait de plante  cellule photovoltaïque  science des matériaux  génie des matériaux Résumé : Le travail développé dans ce mémoire concerne la caractérisation théorique par la théorie de fonctionnelle de la densité (DFT) du colorant extrait du cactus pour l’élaboration de cellules photovoltaïques. Dans l’étude bibliographique, nous avons vu que les cellules photovoltaïques inorganiques présentent un bon rendement mais nécessite des couts de production élevés et participent à la dégradation de l’environnement. Pour éviter ou contourner ce fléau, l’utilisation de nouveaux additifs permettant un respect de l’environnement suscitent une attention importante. Parmi ces additifs, les colorants naturels plus particulièrement les colorants de cactus obtenus par extraction de solvant et acidifié par du HCl pour les extraits d’eau et de méthanol ou par de l’acide ascorbique pour l’extrait d’eau. Nous avons intégré ces colorants bétalaïne en dispositif photovoltaïque et évalué les performances en mesurant les paramètres électro-optiques tels que le Icc, la Vco, le FF et le rendement de conversion à l’aide d’un simulateur solaire de petite zone de classe A à 25ºC, dans les conditions AM 1,5 G. Ces performances comparées à celles des DSSC à base de N719, ont permis de démontrer l’efficacité des DSSC à base de bétalaïne. Une étude sur les différentes formes de déprotonation des structures de bétalaïne a été faite en utilisant la DFT avec la B3LYP et la base 6-31 G(d). Nous avons calculé les orbitales moléculaires et les transitions électroniques dans le solvant (eau) en utilisant le modèle (PCM), la TD-DFT ainsi que la B3LYP. Tous les calculs ont été fait avec le package GAUSSIAN09. Les résultats de notre étude ont montré que les spectres bn et bd présentent la meilleure correspondance avec le spectre d’irradiation solaire. Ces mêmes résultats montrent que ces deux colorants présentent un alignement énergétique optimal et une absorption nette dans le visible ; conduisant à des rendements de conversion plus élevés que les autres colorants bétalaïnes étudiés. Permalink : https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=1646

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