Modelling and designing of π-conjugated polymers for organic electronics

Abstract

Dans ce travail, nous avons mené une étude sur la détermination de la structure électronique, les propriétés électroniques, d’optique non linéaires, optoélectroniques et thermodynamiques des molécules de l’α-sexithiophène (α-6T) et de l’α-quinquethiophène (α-5T) en utilisant les méthodes Ab-initio (HF) et la théorie de la fonctionnelle de la densité DFT (B3LYP et HSE1HPBE) à l’aide du logiciel simulation Gaussian 09W en utilisant la base 6-31+G**. Il en ressort qu'en utilisant la méthode DFT, nos composés ont des énergies de gap inférieur à 3 ev ce qui rend les propriétés électroniques plus intéressantes à ce niveau et indique qu’il existe une bonne voie semi-conductrice pour le transport des électrons entre la partie donneur et accepteur via un pont isolant et ayant des applications possibles dans les diodes organiques et le photovoltaïque. De plus, les paramètres de descripteur de réactivité obtenu montrent que nos molécules sont plus souples. Nous avons déterminé les propriétés d’optique non linéaire (le moment dipolaire, la polarisabilité moyenne, l’anisotropie et l’hyper-polarisabilité moléculaire de premier ordre) et seule la molécule de α-quinquethiophène (α-5T) possède de telles propriétés à cause de la valeur de hyperpolarisabilité qui est supérieure à celle de l’urée. Par ailleurs, les paramètres optoélectroniques tels que l’indice de réfraction (𝑛), la constante diélectrique (𝜀) et la susceptibilité électrique (𝜒𝑒) augmentent lorsqu’on passe de l’α-quinquethiophène (α-5T) à l’α-sexithiophène (α-6T), ce qui prédispose ces molécules à des applications en optique et photonique.