京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(医学) / 乙第13138号 / 論医博第2138号 / 新制||医||1025(附属図書館) / (主査)教授 伊達 洋至, 教授 坂井 義治, 教授 武藤 学 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Ce travail a pour but de comprendre l’effet de la compensation du dopage sur les performances des cellules photovoltaïques à base de silicium de qualité solaire purifié par voie métallurgique. Après avoir développé la physique des matériaux compensés, l’influence de la compensation a été étudiée à l’échelle de la plaquette. Nous avons mis en évidence une forte réduction non prédite de la mobilité des porteurs. Au contraire, la compensation du dopage s’est avérée bénéfique à la durée de vie volumique. Nous avons précisé les propriétés recombinantes des dopants. L’étude a été transposée à l’échelle de la cellule. Des rendements de 16% ont été obtenus sur des cellules fortement dopées et compensées. La présence de nombreuses associations entre impuretés dopantes et défauts nous a conduits à l’élaboration d’un algorithme permettant de simuler la cinétique de ce type d’association. Enfin, deux techniques innovantes de mesure des teneurs en dopants et en oxygène interstitiel ont été présentées. / This study aims at understanding the influence of the dopant compensation on the performances of solar cells based on solar-grade silicon purified via metallurgical routes. We first detailed the physics of compensated semiconductors. The compensation effects were then studied at the wafer level. We found a sharp unpredicted reduction in carrier mobility at high compensation level. Conversely, the dopant compensation was shown to be very beneficial to the carrier lifetime. We specified the recombination properties of dopants. We then focused on the compensation effects at the solar cell level. We obtained conversion efficiencies of 16% on highly doped and compensated solar cells, revealing the photovoltaic potential of solar-grade silicon. Since numerous association reactions occur between dopants and defects, we built an algorithm in order to simulate the association kinetics of such reactions. Eventually, we presented two innovative characterisation techniques that allow the concentrations of dopants and light elements to be measured.

Le but de cette thèse était d’auto-assembler des entités triarylamines donneurs d’électrons et capables de s’empiler en fibres conductrices sous l’action de la lumière, avec des entités accepteurs d’électrons de manière à obtenir des hétérojunctions supramoléculaires. Ces objectifs ont été atteints dans des versions dites statiques (distances constantes entre canauxdonneur et accepteur d’électrons) mais aussi dans une version dynamique ou la distance entre unités électroactives change grâce à l’action contrôlée d’un muscle moléculaire intégré. Ces systèmes auto-assemblés fonctionnels ont montré des changements très importants de leurs propriétés optoélectroniques en réponse à des stimuli orthogonaux comme la lumière et le pH. / The aim of this thesis was to self-assemble electron-donating triarylamine units, capable of aggregation into conducting fibers triggered by light, with electron-accepting entities to obtain supramolecular heterojunctions. These objectives were attained, that is in static versions (with constant distances between electron-donating and -accepting channels) and in a dynamicversion wherein the distance between the electroactive units changes owing to the controlled action of an integrated molecular muscle. These functional self-assembled systems showed very important changes in their optoelectronic properties in response to orthogonal stimuli such as light and pH.

Le contrôle de la morphologie de la couche active en optoélectronique organique représente un objectif majeur du fait de son impact sur la stabilité et les performances des dispositifs. En particulier, le degré d'autoorganisation d'un mélange de deux composés à caractère donneur (D) et accepteur (A) d’électrons, ainsi que leurs orientations sont déterminants pour obtenir à la fois un de transfert de charges efficace et des chemins de percolation continus jusqu'aux électrodes. Durant ce travail de thèse, nous avons synthétisé plusieurs séries de co-oligomères à blocs donneur-accepteur capables de s’auto-organiser pour former des lamelles alternées D/A à longue distance. Les co-oligomères présentent une architecture moléculaire de type diade (DA) ou triade (DAD ou ADA), et sont constitués d’une longueur de bloc D variable. Les molécules sont toutes composées d'un bloc A à base de perylène diimide et d'un bloc D contenant les motifs thiophène, fluorène et benzothiadiazole. Une attention particulière a été portée sur l'étude des propriétés optiques, électrochimiques, photophysiques, structurales ou encore opto-électroniques de nos matériaux. En particulier, nous nous avons montré que l’organisation lamellaire était très fortement dépendante de l’architecture moléculaire, puisque seuls les systèmes AD et ADA conduisent à une structuration à longue distance. Par ailleurs, en ajustant la densité électronique au sein du bloc D, nous avons montré qu’il était possible de contrôler à la fois le temps de formation et la durée de vie des états à transfert de charges. Enfin,les premiers résultats de caractérisation du transport de charges et des propriétés photovoltaïques démontrent l’intérêt de ces matériaux dans la réalisation de dispositifs photovoltaïques organiques mono-composants. / In the field of organic opto-electronics, the good control of the active layer morphology in devices represents a major objective to improve the stability and the photovoltaic performances. Especially when blends of selforganizing electron donor (D) and acceptor (A) moieties are combined, their mutual orientation and the degree of supramolecular ordering are determinant in controlling the fundamental energy, the electron transfer processes and the existence of continuous percolation pathways for charge carriers. In this work, we have designed and synthesized different series of donor-acceptor block co-oligomers able toself-assemble in a lamellar structure at very long range. The co-oligomers are made of a dyad (AD) or triad (DAD, or ADA) molecular architecture, and have a variable length of the D block. The A block is constituted of a perylene diimide unit, and the D block of benzothiadiazole, thiophene and fluorene segments. A particular attention was paid on the studies of optical, electrochemical, photophysical, structural and opto-electronical properties. In particular, we showed that the lamellar organization was strongly dependent on the molecular architecture, since only the AD and ADA systems lead to long-range organization. Moreover, by tuning the electronic density along the D block, it has been possible to control both the formation and lifetime of the charge transfer states. Finally, the first results on charge transport and photovoltaic properties demonstrate the high interest of these materials for the elaboration of single component organic photovoltaic devices.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:04:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoPatricia Resende Nogueira.pdf: 1813057 bytes, checksum: a48d12cbb1eeaaf523c2563900c75199 (MD5) Previous issue date: 2009-07-10 / To estimate the prevalence and evaluate risk factors to hepatitis B virus infection among candidates to first-time blood donnors in Jataí, southwest region of Goiás, 984 individulas were interviewed, blood samples were collected and screened for HBV markers (HBsAg, anti-HBs and anti-HBc) by enzyme immunoassay (ELISA). Most subjects were male (55.6%), from Jataí city (74.4%), aged < 40 years (71.5%) and had secundary education (77.2%). Almost half of them reported family income over US$500.00. An overall HBV prevalence of 6.9% (95% CI: 5.4 to 8.7) was found: 68 (6.9%) were anti-HBc-positive, three (0.3%) HBsAg-positive, and 41 (4.2%) anti-HBs-positive. Being from Jataí city (OR: 2.3, 95% CI: 1.0 to 5.0), having a history of blood transfusion (OR: 2.4, 95% CI: 1.2 to 4.9), having a piercing/tatooing (OR: 2.0, 95% CI: 1.2 to 3.6), having a history of drug use (OR: 2.6; CI 95%: 1.2-5.5), having unsafe sex (OR: 2.0; CI 95%: 1.1-3.6), having a sexual partner with hepatitis (OR: 16.5, 95% CI: 3.1 to 86.4), history of STD (OR 2.9, CI 95%: 1.4-5.8), and prostitution (OR: 2.4, 95% CI: 1.02-5.4) were factors independently associated with HBV positivity. It was found that the clinical screening had a sensitivity of 69%, specificity of 60.8%, positive predictive value of 11.6% and negative predictive value of 96.4%, respectively. The findings of this study suggest a low prevalence of hepatitis B in the southwest of Goias. However, the stricter association of HBV infection to risk factors/behaviors highlights the need for intensification of prevention programs for hepatitis B and other STDs in our region. / Para estimar a prevalência e avaliar os fatores de risco para a infecção pelo vírus da hepatite B em candidatos a primodoadores de sangue em Jataí, sudoeste de Goiás, 984 indivíduos que procuraram o Hemocentro Regional de Jataí foram entrevistados e coletadas amostras sanguíneas para a detecção dos marcadores sorológicos do HBV (HBsAg, anti-HBs e anti-HBc) pelo ensaio imunoenzimático (ELISA). A maioria dos indivíduos era do sexo masculino (55,6%), natural de Jataí (74,4%), possuía idade < 40 anos (71,5%) e nível médio de escolaridade (77,2%). Praticamente a metade referiu renda familiar acima de US$500,00. Verificou-se uma prevalência global de 6,9% (IC 95%: 5,4 8,7) para os marcadores da infecção pelo HBV: 68 (6,9%) apresentaram positividade para o anti-HBc; três (0,3%) para o HBsAg e 41 (4,2%) para o anti-HBs. Ser natural de Jataí (OR: 2,3; IC 95%: 1,0 - 5,0), transfusão sanguínea prévia (OR: 2,4; IC 95%: 1,2 4,9), uso de piercing/tatuagem (OR: 2,0; IC 95%: 1,2 - 3,6), uso de drogas ilícitas (OR:2,6; IC 95%: 1,2-5,5), sexo com parceiro sem preservativo (OR:2,0; IC 95%: 1,1-3,6), sexo com parceiro com hepatite (OR: 16,5; IC 95%: 3,1 86,4), antecedentes de DST (OR: 2,9; IC 95%: 1,4-5,8) e prostituição (OR: 2,4; IC 95%: 1,02 5,4) foram fatores independentemente associados à positividade para o HBV. Verificou-se ainda que a triagem clínica apresentou uma sensibilidade de 69% e especificidade de 60,8%. O valor preditivo positivo e negativo da triagem clínica foram 11,6% e 96,4%, respectivamente. Os achados deste estudo sugerem uma baixa endemicidade para hepatite B no sudoeste goiano. No entanto, a associação desta infecção a comportamentos/fatores de risco evidencia a necessidade da intensificação de programas de prevenção da hepatite B e outras DST em nossa região.

La présente thèse décrit la synthèse de briques de base de fullerènes pour la préparation de dispositifs moléculaires photoactifs combinant C60 et porphyrines. La cycloaddition alcyne-azoture catalysée au cuivre (I) a été utilisée comme outil de synthèse pour la préparation des dérivés C60 complexes.L’utilité synthétique de synthons C60 a été montrée avec la préparation d’édifices moléculaires complexes présentant des propriétés spécifiques pour diverses applications. Ainsi, un système photoactif flexible combinant C60 et porphyrine a été synthétisé. Cependant la flexibilité de l’espaceur liant les sous-unités de ce composé conduit à des variations de structurales importantes et complique ainsi l’analyse des études photophysiques.Dans ce contexte, nous nous sommes proposé dans une première partie de la présente thèse de parfaitement contrôler l’orientation et la distance des différentes sous-unités au sein de systèmes C60-donneurs. Afin de répondre à ce besoin, nous avons construit une brique de base de C60 rigide ayant un groupe azoture aromatique. Ainsi, la réaction « click » avec un phénylacétylène conjugué au groupement donneur conduit à un espaceur rigide entre les deux sous-unités.La deuxième partie de ce travail a été consacrée à la synthèse d’hexa-adduits du C60 portant différents groupements fonctionnels. Une méthode de synthèse permettant de préparer des hexa-adduits du C60 fonctionnalisés a été mise au point au laboratoire.Cette stratégie a été modifiée et des composés de C60 comportant dix fonctions azotures et une fonction alcyne protégée ont été synthétisés; dans ce cas il est possible d’introduire dans un premier temps par une réaction click dix groupes fonctionnels. Et dans un second temps; après déprotection de la fonction alcyne, une seconde réaction de click permet alors de greffer un fonctionnel différent. / The present PhD thesis manuscript is focused on the use of fullerene building blocks for the preparation of photoactive molecular devices combining C60 and porphyrins. Cu(I) Catalyzed alkyne-azide cycloaddition was used as a synthetic tool for the preparation of complex C60 derivatives. Specifically, in the first part (Chapter II-B), a flexible fullerene-porphyrin triad has been developed and the photophysical studies were performed. The flexible linker between the fullerene core and the azide groups prevented any conformational control on the relative orientation and distance between the two photoactive subunits connected together. This prompted the development of an analogous building block in which the azide unit is directly connected to the bridging phenyl ring (Chapter II-C). In this way, the click reaction with porphyrin-alkyne derivatives give access to hybrid systems with a controlled relative orientation of the two moieties. This is of fundamental importance for a better understanding of the structural parameters affecting the electron and/or energy transfer kinetic in such dyads.In the second part (Chapter III), a fullerene hexaadduct scaffold is used to build up sophisticated multiporphyrin systems for various applications. The preparation of these multi-chromophoric ensembles relies on the click-click approach developed in our group.