Note ABES Optimization via an ultrafast spectroscopy approach of transparent and colorless dye photovoltaic cells in the visible range Optimisation par une approche de spectroscopie ultrarapide des cellules photovoltaïques à colorant transparent et incolore dans la plage visible Cellules solaires sensibilisées par colorant (DSSCs) Spectroscopie d'absorption transitoire (TAS) Analyse photophysique Logiciel Femto-TAS Colorant D205 Colorant VG20 Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs) Transient Absorption Spectroscopy (TAS) Photophysical Analysis Femto-TAS Software Dye Cellules solaires à colorant Spectroscopie femtoseconde Photophysique Phénomènes ultra-rapides Solvants organiques Cette thèse traite des éléments clés des cellules solaires sensibilisées par colorant (DSSCs), en mettant l'accent sur l'intégration de la spectroscopie d'absorption transitoire (TAS) comme un outil analytique essentiel. Le travail débute par une étude des propriétés photophysiques du colorant D205 dans des systèmes de solvants mixtes, clarifiant l'impact de la composition des mélanges de solvants sur les dynamiques d'absorption, d'émission et de relaxation. Les résultats montrent que le comportement du D205 dans des liquides ioniques est très similaire à celui observé dans des solvants organiques, offrant des informations précieuses sur l'influence des environnements de solvants sur les performances des DSSCs.Cette recherche contribue de manière significative au développement d'un programme Python pour l'analyse des données d'absorption transitoire femtoseconde. Cet outil permet de résoudre des problèmes tels que la correction de la dispersion de la vitesse de groupe et offre une structure efficace pour analyser les phénomènes photophysiques ultrarapides. Le logiciel a été utilisé avec succès pour évaluer la dynamique moléculaire du D205 dans divers solvants, établissant un lien entre les études en phase solution et les performances des dispositifs.La recherche évalue également les performances des cellules solaires sensibilisées par colorant (DSSCs) fabriquées avec des systèmes de colorants innovants, tels que les dérivés de SubPc et VG20-TBPF. En utilisant la technique de fabrication conventionnelle, les cellules basées sur le VG20-TBPF ont démontré des performances photovoltaïques stables, avec des améliorations d'efficacité résultant de l'ajout de CDCA. Une nouvelle technique de fabrication utilisant des couches de semi-conducteurs plus minces et des méthodes alternatives de dépôt de colorants a été explorée, conduisant à la production de cellules hautement transparentes.En résumé, ces résultats illustrent l'application de la TAS pour établir un lien entre les études photophysiques au niveau moléculaire et les performances des dispositifs, contribuant ainsi à l'amélioration des DSSCs en tant que technologie solaire durable, efficace et adaptable. Cette étude pose les bases de recherches futures visant à développer des cellules solaires sensibilisées par colorant (DSSCs) pour diverses applications, soulignant l'importance d'un équilibre entre efficacité, transparence et fonctionnalité dans les technologies photovoltaïques. This thesis covers critical elements of dye-sensitized solar cells (DSSCs), emphasizing the incorporation of transient absorption spectroscopy (TAS) as an important analytical instrument. The work opens with an examination of the photophysical properties of the D205 dye in mixed solvent systems, clarifying the impact of solvent mixture composition on absorption, emission, and relaxation dynamics. The results indicated that D205's activity in ionic liquids closely parallels its behavior in organic solvents, offering significant insights into the influence of solvent environments on DSSC performance.The present research significantly contributes by developing Python-based TAS program for the analysis of femtosecond transient absorption data. This tool handles issues like group velocity dispersion correction and offers an effective structure for analyzing ultrafast photophysical phenomena. This software effectively evaluated the molecular dynamics of D205 in various solvents, connecting solution-phase investigations with device-level performance.The research also evaluates the performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs) built with innovative dye systems, such as SubPc derivatives and VG20-TBPF. Employing the conventional fabrication technique, VG20-TBPF-based cells demonstrated stable photovoltaic performance, with efficiency enhancements resulting from the incorporation of CDCA. A novel fabrication technique using thinner semiconductor layers and different dye deposition methods was investigated, resulting in highly transparent cells.Collectively, these findings illustrate the application of TAS in linking molecular level photophysical investigations to device performance, hence improving DSSCs as a sustainable, efficient, and adaptable solar technology. This study establishes a foundation for subsequent research aimed at developing dye-sensitized solar cells (DSSCs) for diverse applications, highlighting the significance of balancing efficiency, transparency, and functionality in photovoltaic technology. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 7664317 https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2025/2025ULILR001.pdf https://theses.hal.science/tel-05118508 https://theses.fr/2025ULILR001/abes https://theses.hal.science/tel-05118508 https://theses.hal.science/tel-05118508 https://theses.hal.science/tel-05118508 Moura Gomes Ana Licia 1995-05-31 BR 285438085 https://theses.fr/2025ULILR001 2025ULILR001 https://doi.org/10.70675/82c9e298z1f8fz4c45za2ceze39f9f2af85d 2025-02-28 Chimie théorique, physique, analytique Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Miannay François-Alexandre MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 142516112 Idrissi Abdenacer MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 078190517 Sauvage Frédéric MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_3 117728500 Fourmentin-Lamotte Sophie MADS_PRESIDENT_DU_JURY 102400180 Ha Thi Minh Huong MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 121232743 Kalugin Oleg MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 182694313 Choël Marie MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 095615318 Fourmentin-Lamotte Sophie MADS_RAPPORTEUR_1 102400180 Paolantoni Marco MADS_RAPPORTEUR_2 285437461 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l'Environnement (LASIRE) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 1292 161617484 Université de Lille (2018-2021) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 223446556 ddc:540 Miannay François-Alexandre Idrissi Abdenacer Sauvage Frédéric Fourmentin-Lamotte Sophie Ha Thi Minh Huong Kalugin Oleg Choël Marie Fourmentin-Lamotte Sophie Paolantoni Marco École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l'Environnement (LASIRE) Université de Lille (2018-2021) PDF 7664317