N° 402 décembre 2015

Des complexes de cuivre(I) pour l’énergie solaire

Pagination : 21-27
Rubrique : Recherche et développement
Sous-rubrique : Jeunes chercheurs Médailles de bronze 2014 du CNRS
Mots-clés : Complexes de cuivre hétéroleptiques, cellule solaire à colorant, photosynthèse artificielle, énergie solaire.
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La communauté scientifique s’est intéressée très tôt aux complexes cuivre(I)-diimine CuL2+. Ces espèces présentent en effet de troublantes similitudes avec leurs homologues au ruthénium, colorants photosensibles incontournables de la photochimie moderne, mais ont une toxicité et un coût moindres.

Ils présentent cependant certains inconvénients majeurs : ils sont notamment moins intensément colorés que leurs homologues au ruthénium, et surtout les complexes hétéroleptiques CuLALB+ ne sont pas stables à cause du caractère hautement labile de la sphère de coordination cuivre(I)-diimine, limitant la complexité des systèmes, et donc l’éventail de leurs fonctionnalités. Cette problématique a été résolue par M. Schmittel en 1997 : le concept HETPHEN permet en effet d’utiliser astucieusement l’encombrement stérique de la cavité coordinante pour isoler des espèces dissymétriques CuLALB+ pures et stables.

Nous avons employé cette stratégie pour construire des colorants à base de cuivre aux propriétés absorbantes exaltées, des photosystèmes artificiels de type dyade et triade et des photosensibilisateurs pour les cellules solaires hybrides à colorant afin de voir si les complexes cuivre(I)-diimine peuvent remplacer les complexes de ruthénium.

Yann Pellegrin a reçu la Médaille de bronze du CNRS en 2014.