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7 results on '"Bardagot, Olivier"'

1. Electrochemical Doping in Ordered and Disordered Domains of Organic Mixed Ionic-Electronic Conductors

Author

Cavassin, Priscila, Holzer, Isabelle, Tsokkou, Demetra, Bardagot, Olivier, Réhault, Julien, and Banerji, Natalie

Subjects
Mechanics of Materials, Mechanical Engineering, 540 Chemistry, 570 Life sciences, biology, General Materials Science
Abstract

Conjugated polymers are increasingly used as organic mixed ionic-electronic conductors in electrochemical applications for neuromorphic computing, bioelectronics and energy harvesting. The design of efficient electrochemical devices relies on large modulations of the polymer conductivity, fast doping/dedoping kinetics, and high ionic uptake. In this work, structure-property relations are established and control of these parameters by the co-existence of order and disorder in the phase morphology is demonstrated. Using in-situ time-resolved spectroelectrochemistry, resonant Raman and terahertz conductivity measurements, the electrochemical doping in the different morphological domains of poly(3-hexylthiophene) is investigated. The main finding is that bipolarons are found preferentially in disordered polymer regions, where they are formed faster and are thermodynamically more favoured. On the other hand, polarons show a preference for ordered domains, leading to drastically different bipolaron/polaron ratios and doping/dedoping dynamics in the distinct regions. A significant enhancement of the electronic conductivity is evident when bipolarons start forming in the disordered regions, while the presence of bipolarons in the ordered regions is detrimental for transport. This study provides significant advances in the understanding of the impact of morphology on the electrochemical doping of conjugated polymers and the induced increase in conductivity. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Published
2023
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2. The effect of residual palladium on the performance of organic electrochemical transistors

Author

Griggs, Sophie, Marks, Adam, Meli, Dilara, Rebetez, Gonzague, Bardagot, Olivier, Paulsen, Bryan D, Chen, Hu, Weaver, Karrie, Nugraha, Mohamad I, Schafer, Emily A, Tropp, Joshua, Aitchison, Catherine M, Anthopoulos, Thomas D, Banerji, Natalie, Rivnay, Jonathan, and McCulloch, Iain

Subjects
Multidisciplinary, 540 Chemistry, 570 Life sciences, biology, General Physics and Astronomy, General Chemistry, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology
Abstract

Organic electrochemical transistors are a promising technology for bioelectronic devices, with applications in neuromorphic computing and healthcare. The active component enabling an organic electrochemical transistor is the organic mixed ionic-electronic conductor whose optimization is critical for realizing high-performing devices. In this study, the influence of purity and molecular weight is examined for a p-type polythiophene and an n-type naphthalene diimide-based polymer in improving the performance and safety of organic electrochemical transistors. Our preparative GPC purification reduced the Pd content in the polymers and improved their organic electrochemical transistor mobility by ~60% and 80% for the p- and n-type materials, respectively. These findings demonstrate the paramount importance of removing residual Pd, which was concluded to be more critical than optimization of a polymer’s molecular weight, to improve organic electrochemical transistor performance and that there is readily available improvement in performance and stability of many of the reported organic mixed ionic-electronic conductors.

Published
2022

3. Spectroscopic Tools to Investigate the Electrochemical Doping Kinetics and Efficiency in Organic Semiconductors

Author

Bardagot, Olivier and Banerji, Natalie

Subjects
540 Chemistry, General Medicine, General Chemistry
Abstract

Understanding the electrochemical doping of organic semiconductors plays a crucial role in the current development of organic electronics. In this short review, we present how temperature- and time- dependent visible-near-infrared (Vis-NIR) spectro-electrochemistry and terahertz spectroscopy, combined with multivariate curve resolution analysis, can inform on the fundamental mechanisms governing the doping kinetics and efficiency of two archetypal semiconducting polymers (PEDOT and P3HT). We highlight the experimental procedures and data analysis performed to access (i) the thermodynamic parameters driving the extent and dynamics of electrochemical reactions in doped systems and (ii) how the density and nature of charged species (polarons, bipolarons) impact the charge carrier delocalization, effective THz mobility and hence short-range conductivity.

Published
2022
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4. Thermal conductivity of organic thin films: a comparative study done via scanning thermal microscope (SThM)

Author

Gueye, Magatte, Bardagot, Olivier, Geerts, Yves H, DEMADRILLE, Renaud, Carella, Alexandre, Vuillaume, Dominique, Lenfant, Stéphane, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Chimie des Polymères (ULB), Université libre de Bruxelles (ULB), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Nanostructures, nanoComponents & Molecules - IEMN (NCM-IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nanostructures, nanoComponents & Molecules - IEMN (NCM - IEMN)

Subjects
[CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

5. N-type polymer based on isoindigo for bulk heterojunction solar cell

Author

Bardagot, Olivier, Aumaitre, Cyril, Faure-Vincent, Jérôme, Lévêque, Patrick, Pouget, Stephanie, DEMADRILLE, Renaud, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Bardagot, Olivier, and Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
[CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [CHIM.ORGA] Chemical Sciences/Organic chemistry, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2017

6. Visible and near-infrared organic photosensitizers comprising isoindigo derivatives as chromophores: synthesis, optoelectronic properties and factors limiting their efficiency in dye solar

Author

Aumaitre, Cyril, Rodriguez-Seco, Cristina, Jover, Jesús, Bardagot, Olivier, Caffy, Florent, Kervella, Yann, López, Nuria, Palomares, Emilio, and Demadrille, Renaud

Abstract

The development of ruthenium-free organic photosensitizers showing panchromatic absorption up to the near-infrared (NIR) region for application in dye-sensitized solar cells (DSSCs) is still scarce. Among the sensitizers with absorption beyond 700 nm and developed for DSSCs, only zinc-phthalocyanine and boron-dibenzopyrromethene-based dyes have been able to reach efficiencies as high as 6%. Here we report metal-free organic dyes based on isoindigo, thieno-isoindigo or benzo-thieno-isoindigo chromophores that absorb in the UV-visible and NIR spectral range up to 900 nm. These molecules, that exhibit purple, blue, or green hues, were used to sensitize TiO2 mesoporous electrodes in order to fabricate DSSCs with an iodide/triiodide-based electrolyte. Advanced photophysical characterizations, including charge extraction, transient photovoltage, and laser transient absorption spectroscopy experiments, combined with density functional theory modeling and computational investigations allow us to fully unravel the interfacial processes at the origin of the solar cell performances and to identify the limiting factors. A power conversion efficiency as high as 7% associated with a Jsc close to 19 mA cm!2 was obtained with one of the dyes, which is comparable to those of the best panchromatic organic dyes reported so far. We also demonstrate in this work that the Voc of the solar cells is linearly correlated to the dipolar moments of the oxidized dyes, the molecules possessing larger dipoles leading to the highest Voc values.

Published
2018

7. N-type semiconducting polymers for dual applications in organic solar cells and thermoelectricity

Author

BARDAGOT, O., Veyre, Pawel, Faure-Vincent, Jérôme, DEMADRILLE, Renaud, Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Bardagot, Olivier

Subjects
[CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [CHIM.ORGA] Chemical Sciences/Organic chemistry, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

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