Développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications dans le domaine de la conversion d’énergie solaire

Dans un contexte où l’approvisionnement énergétique mondial du 21e siècle est un enjeu majeur, le développement de sources d’énergie renouvelables suscite l’attention croissante de la communauté scientifique et industrielle. L’énergie solaire est définitivement l’une des meilleures alternatives aux combustibles fossiles en tant que source d’énergie du monde de demain. Ce mémoire traite donc du développement de nouveaux matériaux organométalliques pour des applications de photorécoltage d’énergie en photovoltaïque et en production d’hydrogène. Le premier chapitre présente la synthèse assistée par microondes de quatre nouveaux complexes de Co(II), Ni(II), Cu(II) et Zn(II) basés sur le ligand tétra-p-méthoxyphényl-azadipyrrométhène (ADPM) avec des rendements variant de 89% à quantitatif. Ces complexes sont mis en relation avec d’autres complexes homoleptiques connus portant le tétraphényl-ADPM comme ligand ainsi qu’avec leurs chélates de BF2+ pour une meilleure compréhension des tendances engendrées par la substitution de l’agent coordonnant et/ou des substituants p-méthoxy. Pour ce faire, le comportement électrochimique et photophysique est présenté. De façon générale, la présence des quatre groupements p-méthoxy semble rendre les dérivés de cet ADPM plus susceptibles à la dégradation électrochimique en conditions d’oxydation et induire un déplacement bathochromique des propriétés optiques d’absorption et d’émission. Les structures rayons X du ligand tétra-p-méthoxyphényl-ADPM et de son complexe homoleptique de Co(II) sont aussi discutées. Cette étude a été effectuée dans l’espoir de fournir des informations utiles sur la stabilité des ADPM aux chercheurs du domaine photovoltaïque en quête de nouveaux chromophores dans le proche infrarouge (NIR). Le deuxième chapitre présente quant à lui les propriétés de senseur envers les anions F-, OAc- et H2PO4- de deux nouveaux complexes neutres de Re(I) de type mono- et dinucléaire basés sur une phénanthroline substituée en position 5 contenant un récepteur thio-urée. Ces composés ont été obtenus dans des rendements de 81% et 60%, respectivement. L’effet de la formation de ponts hydrogène lors de l’ajout d’anions versus la déprotonation du récepteur a été évalué par des titrations UV/Vis et RMN 1H et semble indiquer que la formation de la base conjuguée du récepteur est favorisée pour ce type de système. De plus, la structure rayons X d’un des précurseurs est présentée et permet une discussion sur la chiralité des complexes mono- et dinucléaire obtenus. L’obtention d’un complexe bimétallique par autoassemblage ouvre la voie à la préparation d’antennes moléculaires pour des systèmes de photosynthèse artificielle.

Photodegradation of Methylorange over Zirconia Doped TiO2 Using Solar Energy

The heterogeneous photocatalytic degradation of methylorange over TiO2 is studied and is found to be cost effective. Effect of Zirconium metal incorporation over titania system is investigated. Photocatalytic degradation of methylorange using solar radiation is found to be highly economical when compared with the processes using artificial UV radiation, which require substantial electrical power input. The characterization of titania as well as modified zirconium metal doped titania systems are done using XRD, FTIR and EDAX measurements. The catalytic activities of different systems are also compared and is tried to correlate with the crystallite size and presence of dopant metal.

Nanostructures and energy conversion

The unique properties of nanostructures associated with their low dimensionality give rise to new opportunities for research on nanoscale heat transfer and energy conversion. Inspired by Majumdar’s analysis of the novel aspects of heat, mass, and charge flow across the interface between hard and soft materials, some perspectives about research frontiers in nanoscale heat transfer and energy conversion are provided.

Solar energy exhibits at the popular science park Teknoland

The new Popular Science Park TEKNOLAND in Falun contains a number of interactive solar energy exhibits, including The Solar Heated Chess Board, The Solar Electric Playhouse, The Sudanese Solar Oven, and Solar Collector Optics. The TeknoTrix tutored children activities include solar thermal activities. Some related interactive exhibits are planned to be included during the summer and during coming years.

Teknoland - popular science park with solar energy exhibits

The new Popular Science Park TEKNOLAND in Falun contains a number of interactive solar energy exhibits, including The Solar Heated Chess Board, The Solar Electric Playhouse, The Sudanese Solar Oven, and Solar Collector Optics. The TeknoTrix tutored children activities include solar thermal activities. Some related interactive exhibits are planned to be included during the summer and during coming years.

Solar energy studies and extramural learning

Extramural learning refers to the educational process that takes place outside the walls of the school (or the university). Extramural learning that takes place in a science center is characterized by hands-on and interactivity. Interactive solar energy exhibits are particularly well suited for out-door science centers. The paper presents some solar energy hands-on exhibits and extramural activities that the author has initiated and participated in.

Solar energy in asia, in Kobe, Japan, september 1989 : Reports from ISES solar world congress and from study visits in India and Pakistan

The ISES Solar World Congress Clean and Safe Energy Forever was held in Kobe, Japan, September 4-8, 1989. Short impressions from the conference and the simultaneous exhibition are given. On our (separate) ways to Kobe, Eriksson visited institutions in the Bombay, India area, and Broman one institution in Islamabad, Pakistan. Accounts of these visits are given. Three papers presented in Kobe are included in an Appendix.

Solar energy in Czechoslovakia

The purpose of my tour to Czechoslovakia was to participate the Third International Conference Applied Optics in Solar Energy, which was held in Prague, Octoher 2-6, 1989, and then visit some scientific institutes and solar collector plants as guest of the Czechoslovakian Academy of Science. This was made possihle hy an exchange researcher grant from the Royal Swedish Academy of Engineering Sciences.

Rapport från 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition : Barcelona 6-10 juni 2005

På uppdrag av STEM bevakade Eva Lindberg från Centrum för solenergi-forskning, SERC, Högskolan Dalarna, 20th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Barcelona, 6-10 juni 2005. Ca 1700 personer fanns på deltagarlistan. På grund av konferensen omfattning kan endast ett litet urval av föredrag och utställare kommenteras i rapporten. Konferensprogrammet var indelat på följande områden:1. Grundläggande fakta, nya komponenter och material2. Kristallina kiselsolceller and materialteknologi3. Amorft och mikrokristallint kisel4. CIS, CdTe och andra (II-VI) ternära tunnfilmsceller5. PV-moduler och komponenter i PV-system6. PV-system i nätanslutna applikationer7. Globala aspekter på PV-solelektricitet8. PV-industrins resultatFoU om kristallina solceller dominerade stort, sedan tunnfilmsceller av främst amorft kisel. Intressant var att återvinning är föremål för FoU; dels återvinning av kiselsolceller när panelen tjänat ut; dels återvinning av Cu, Cd, Se och Te när tunnfilmscellerna tas ur bruk.237 företag fanns representerade i utställningen, varav 20 från Kina. Tyskland dominerade stort. Utställningen teman var följande: 1) Tillverkare av kiselplattor, solceller, PV-moduler, koncentratorer, solföljare (se bild nedan) 2) Tillverkare och återförsäljare av utrustning och material 3) Integrering och distribution av system 4) Mätningar och kontrollteknologi 5) Forskning och laboratorier 6) Service, teknik, konsulting 7) Myndigheter och föreningar 8) Media och förlag 9) Tillverkare av inverterare 10) Övrigt.