Dans le contexte de la mise au point de dispositifs photovoltaïques efficaces, bon marché et respectueux de l’environnement, la synthèse d’oxydes métalliques semi-conducteurs tels que SnO2, Zn2SnO4 et WO3 de morphologies et textures diverses a été développée afin d’élaborer des photoanodes poreuses pour cellules solaires à colorant. D’après les études réalisées par différentes méthodes (MEB, MET, DRX et BET), les matériaux obtenus présentent des caractéristiques texturales, morphologiques et structurales appropriées pour l’application visée. Des cellules solaires à colorant ont donc été réalisées à partir de ces oxydes, puis différents paramètres influençant leurs performances ont été optimisés afin d’améliorer l’efficacité de la conversion photovoltaïque. Notamment l’influence positive de différents traitements des photoanodes (i.e. solution aqueuse de TiCl4 ou traitement à l’eau) sur les rendements de conversion énergétique et la stabilité des dispositifs a été démontrée. Ainsi, des performances comparables ou supérieures à l’état de l’art ont été atteintes pour les systèmes à base de SnO2. Ces performances ont ensuite été interprétées en déterminant les processus électroniques et ioniques ayant lieu dans ces cellules par différentes méthodes physiques (mesures de tension de seuil et de décroissance de circuit-ouvert, spectroscopie d’impédance). Enfin, des électrodes réalisées à partir de WO3 déposé sur substrats flexibles ont démontré des propriétés électrochromes très prometteuses ce qui ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de l’affichage. / In the context of the development of efficient, low-cost and environmentally friendly photovoltaic devices, the synthesis of metal-oxide semiconductors such as SnO2, Zn2SnO4 and WO3 with various textures and morphologies have been developed in order to achieve nanoporous photoanodes for dye-sensitized solar cells. According to studies carried out by different characterization methods (SEM, TEM, XRD and BET), the resulting materials show interesting features for the expected application. Dye solar cells were then fabricated from photoanodes processed with these oxides and several parameters influencing their performance were optimized to improve the overall conversion efficiency. In particular, the beneficial effect of different treatments of the photoanodes (ie aqueous TiCl4 or water treatment) on the power conversion efficiency and the stability of the devices has been evidenced. Thus, state-of-the art or, even, record efficiencies were reached in the case of SnO2-based systems. These performances were then rationalized by determining the electronic and ionic processes occurring in these devices by various physical methods (threshold voltage and open-circuit photovoltage decay measurements, electrochemical impedance spectroscopy). Finally, electrodes based on WO3 and deposited on flexible substrates have shown very promising electrochromic properties, which opens up new prospects in the field of smart displays.

Depuis les années 2000, l'impression fonctionnelle connait un grand succès pour la fabrication de composants électroniques. Elle se positionne de manière complémentaire par rapport aux technologies du silicium et vise principalement les marchés de l'électronique grande surface (écrans, panneaux photovoltaïques) et de l'électronique flexible (RFID, capteurs, textiles intelligents). Dans ce travail, des couches d'argent imprimées par jet d'encre ont été caractérisées en fonction des conditions d'impression et de recuit. L'évolution de leur microstructure, de leurs propriétés électriques et mécaniques a été étudiée. Dans ce cadre, des méthodes expérimentales ont été développées et validées par la bonne corrélation entre les mesures et les modèles. La maîtrise des propriétés de ces couches et l'optimisation de leur procédé de fabrication nous ont conduits à concevoir, fabriquer et caractériser plusieurs composants flexibles: un filtre passe bande centré à 17 GHz sur un substrat polyimide, un micro-capteur de vide fonctionnant sur le principe de Pirani et un bouton-poussoir d'épaisseur inférieure à 250 µm pour des claviers souples. Enfin, des condensateurs RF ont été réalisés par la superposition de couches imprimées diélectriques (BaSrTi) et conductrices (Ag). Les performances des prototypes réalisés sont proches de l'état de l'art et ouvrent la voie à de nouvelles applications pour les technologies d'impression. Cette étude démontre le potentiel des couches d'argent imprimées par jet d'encre pour la fabrication de dispositifs flexibles. / In the last decade, functional printing has gained a large interest for the manufacturing of electronic components. It stands aside to silicon technologies and specifically targets markets of large area devices (screens, photovoltaics) and flexible electronics (RFID antennas, sensors, smart textiles). In this work, inkjet printed silver layers are characterized depending on the printing conditions and the required post-printing annealing. The evolution of their microstructure, electrical and mechanical properties is investigated as a function of the annealing temperature. The correlation of the measurements with theoretical models supports the experimental methods that were developed. The knowledge of the printed silver layers assets and the optimization of the printing process lead to the design, fabrication and characterization of flexible electronics devices: a 17 GHz band-pass filter printed on polyimide, a flexible vacuum micro-sensor working on the Pirani principle, and a 250 µm thick membrane switch for keyboards. Finally, all printed RF capacitors were realized by stacking Barium Strontium Titanate (dielectric) and silver printed layers. These prototypes exhibit performances near the state-of-the-art and suggest new opportunities for printing technologies. This thesis offers a thorough study of inkjet printed silver layers and assess their potential for the manufacturing of flexible devices.