Les processus photoinduits comme le transfert d’électrons photoinduits (PET) ou transfert d’énergie (EnT) jouent un rôle essentiel dans la conversion de l’énergie solaire en énergie chimique ou électrique. L’obtention des systèmes artificiels avec un bon rendement de transfert de charge et une durée de vie longue de l’état à séparation de charge est importante afin de pouvoir améliorer le rendement de conversion énergétique. L’émergence de nouvelles dyades donneur-accepteur témoigne d’une tendance croissante dans la recherche en science des molécules et des matériaux pour la conversion d’énergie solaire. Il s’agit de concevoir (collab. Institut Lavoisier de Versailles, Institut des Sciences Chimiques de Rennes, Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay, Institut de biologie Intégrative de la Cellule de l’Université Paris-Saclay et Adam Mickiewicz University in Poznan) et caractériser finement (PET et EnT) des systèmes photoactifs plus performants et durables, en vue de répondre aux besoins énergétiques actuels et futurs.
Pour mener à bien ces études, nous utilisons un ensemble de techniques spectroscopiques résolues en temps : spectroscopies d’absorption transitoire de résolution femtoseconde à nanosconde, spectroscopie de fluorescence résolue en temps. Par ailleurs, un nouveau montage d’absorption transitoire pompe-pompe-sonde avec deux faisceaux d’excitation synchronisés a été développé pour la caractérisation de la photoaccumulation de charges dans des photocatalyseurs (Mendes Marinho, Angew. Chem. 2017). Tout récemment, un premier montage de spectroscopie Raman résonnant pompe-pompe-sonde, unique en son genre à notre connaissance, a été développé pour compléter les études de photoaccumulation de charges en utilisant une sonde Raman à la place de l’absorption UV-visible (Cruz Neto, JPCL 2023). En utilisant le parc expérimental développé et via nos différentes collaborations, nous avons étudié la photophysique de différents systèmes moléculaires pour la photosynthèse solaire : nouveaux systèmes multichromophoriques organiques, inorganiques ou hybrides (voir ci-dessous).
Nos études ont pour objectif de déterminer les chemins réactionnels et les rendements quantiques des différents processus induisant -ou non- un transfert ou une accumulation de charge. Ces renseignements sont essentiels pour le développement de nouveaux systèmes pour la conversion de l’énergie solaire.
Contacts :
Minh Huong HA THI
Rachel Méallet
Daniel Pelàez-Ruiz
Thomas Pino
Karine Steenkeste