SYNTHESE ET CARACTERISATIONS DE SEMI-CONDUCTEURS HYBRIDES POUR DES APPLICATIONS ENVIRONNEMENTALES

Abstract

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la valorisation de matériaux fonctionnels avancés pour les applications énergétiques durables, en mettant l’accent sur deux approches distinctes mais complémentaires. La première concerne l’élaboration de contre-électrodes nanostructurées à base d’or et de platine (AuPt) par des techniques d’électrodéposition directe (voltammétrie cyclique) et indirecte (chrono-ampérométrie suivie de chrono-potentiométrie), destinées à améliorer l’activité électrocatalytique dans les cellules solaires sensibilisées par colorant (DSSCs). Les analyses structurales et électrochimiques ont révélé que la CE AuPt obtenue par électrodéposition directe offre les meilleures performances, avec une faible résistance au transfert de charge (9.2 Ω.cm2), une bonne stabilité et une efficacité de conversion atteignant 2.35 %. La seconde étude porte sur le développement innovant d’un photocatalyseur hybride quaternaire, Bi2MoO6/BiOBr0.75/BiOI0.25/25%-g-C3N4, synthétisé par une méthode solvothermique simple sans traitement thermique. Ce composite associe quatre semi- conducteurs afin de maximiser la séparation des charges photogénérées et d’augmenter la surface spécifique. Les performances photocatalytiques sous lumière visible ont montré une dégradation remarquable de la rhodamine B (99.47 %) et du furfural (82.78 %) en 120 minutes. L’étude mécanistique a mis en évidence le rôle prédominant des trous (h⁺) pour la dégradation de RhB et des radicaux hydroxyles (•OH) pour celle du furfural. Ces deux approches démontrent le potentiel des matériaux nanostructurés hybrides dans la conversion de l’énergie solaire, que ce soit à travers des processus photovoltaïques ou photocatalytiques, ouvrant la voie à des solutions efficaces pour la production d’énergie propre et la dépollution environnementale.