Couches minces électrochromiques d'oxyde de tungstène dense et poreux pour des applications de contrôle énergétique

Les nanotechnologies ont bouleversé le paysage dans plusieurs domaines comme la production, le stockage ou l'économie d'énergie. La fenestration architecturale peut jouir abondamment des bénéfices qu'offre la famille des nanotechnologies dites vertes. Parmi celles-ci, on retrouve la fenestration active ou «intelligente» qui, lorsque basée sur des matériaux électrochromiques, est capable de moduler son état de coloration suite à l'application d'une légère tension électrique. Cette modulation optique s'effectue pour la radiation visible et le rayonnement thermique situé dans le proche infrarouge. Leur utilisation permet ainsi de réduire considérablement la consommation énergétique des bâtiments. Également, un degré de régulation supplémentaire est offert par cette technologie dans la perspective d'optimiser le confort intérieur et ce, au gré des habitants. Il est important de mentionner que cette technologie peut être grandement profitable pour un pays comme le Canada où il y a un grand écart de température entre la période hivernale et estivale. Partant de ce fait, ceci influence la nécessité d'empêcher ou non la radiation visible et proche infrarouge de pénétrer. Ce mémoire porte intégralement sur le trioxyde de tungstène (WO3) : le matériau le plus largement étudié pour ses propriétés électrochromiques. Dans le cas présent, le WO3 est synthétisé sous forme de couches minces par pulvérisation magnétron radiofréquence. En variant la pression et la puissance, la porosité des échantillons est altérée. Le coeur de ce travail se situe au niveau de la caractérisation de ces échantillons par ellipsométrie spectroscopique in situ parallèlement à l'application d'une différence de potentiel dans un milieu électrolytique liquide constitué d'acide sulfurique (H2SO4). La méthodologie qui a été développée permet d'approfondir l'étude des matériaux électro-actifs. Pour le démontrer, les propriétés optiques du WO3 sont obtenues pour une vaste plage de niveaux de coloration. Ces dernières sont utilisées dans le but de modéliser la coloration résultante d'empilements multicouches électrochromiques. Cependant, une interface entre une couche dense et poreuse peut s'avérer problématique et donc, à cet effet, plusieurs avenues d'exploration future par rapport aux filtres électrochromiques interférentiels sont finalement discutées.