Dr. Benoit Lessard

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Full Name

Dr. Benoit Lessard

Academic Profile

Summary

Using organic semiconductors to build electronic components, including OLED based lighting, flexible photovoltaic tarps for building integration, and biosensors for the lifescience industry

Long description

The demand for high performance materials with complex functionality is perpetual due to the nature of modern technologies. These materials must also be ideally environmentally benign, inexpensive and easily fabricated to displace current industrial materials or to create new applications that benefit society. Polymers have long been desirable due to their mechanical flexibility and their relatively low fabrication cost. To significantly modify the microstructure and the desired performance of the final polymer, substitution of the constituent monomer used or the addition of a second or even third monomer into the mixture can easily be accomplished. Polymers with functional groups either randomly distributed or as distinct blocks have found application in next-generation separation media, flexible solar cells, biocompatible polymers for biosensors, catalyst supports and nano-reactors to name but a few.

Type of institution

University

Address

University of Ottawa, Laurier Avenue East, Ottawa, ON, Canada

Institution

University of Ottawa

I have a knowledge mobilization grant.

Yes

Website

http://www.BenoitLessard.com

Video Transcript

Transcription

Transcript (English)

Introduce your team

My name is Benoit Lessard and I’m the principal investigator of the Lessard Research Group.

Describe your research

 

What we do is we work on organic electronics, which are electronics that use carbon-based semiconductors. What that means is that we can use these carbon based semi-conductors like polymers or small molecules. They have a lot of inherent advantages over your silicon-based semiconductors that are used in conventional electronics.

In our lab we work on the design of new molecules by doing chemistry to modify existing dyes, for example. We also fabricate devices in the lab. We have projects on photovoltaics, projects on transistors, projects related to organic light-emitting diodes and sensors.

A lot of our major discoveries are related to either the development of new materials, something that is more effective. For example, we have a project where we are developing new additives for organic photovoltaics. We developed additives that makes them more stable as well as more efficient.

We have other projects that are related to the actual manufacturing like developing new routes to obtain more effective devices. In the lab we have students who are working on the chemistry as well as manufacturing and building of prototypes. We also work very closely with Canadian  industries to build prototypes and molecules.

Explain its significance

Organic semiconductors or electronics made from organic semiconductors are already starting to enter the market. Things like cellphones. You have the display screen, which is OLED. It’s a lot brighter, more efficient, but also thinner, so you can have a bigger battery in there. And you’re also starting to see OLED TVs.

There’s also a lot of push for OLED based lighting. If you can have lighting that’s more efficient, uses less energy that’s also very important. Again, organic photovoltaics can be made very thin, therefore flexible.

Because they can be processed and manufactured at lower temperature, they can actually be manufactured with our conventional printing processes; so you can print photovoltaics with an ink jet printer or roll to roll like you print a newspaper.

That can result in inexpensive photovoltaics that are flexible. The idea is that you can have a solar tarp or a roll up solar panel that you can take with you camping. This would make it much more accessible to the public and for off-grid applications, having access to inexpensive solar panels.

Other things include building integration. Because you can make these photovoltaics semi-transparent, many companies are looking at the possibility of having either curtains that are photovoltaic or even having coating on their skyscrapers which can reduce the light coming in, which they already want to do, but also increase the energy generation to make carbon neutral buildings.

Another example is that these organic electronic sensors can be used as bio sensors. These semiconductors can be used to interact with different biological systems.  We can envision using these biosensors for doping for athletes or for detecting diseases.

You can have an inexpensive transistor that can be used as a biosensor to detect diseases in third world countries where access to a lab might be hard.

 

Transcript (French)

Introduisez votre équipe

Je m’appelle Benoit Lessard et je suis le chercheur principal du Groupe de recherche Lessard.

Décrivez votre recherche

Notre travail porte sur l’électronique organiques. Il s’agit de composantes qui utilisent des semi-conducteurs à base de carbone, tels que les polymères et les petites molécules. L’utilisation de ces composantes a plusieurs avantages sur les semi-conducteurs à base de silicum qui sont utilisés dans l’électronique classique.

Dans notre laboratoire, nous concevons de nouvelles molécules pour modifier des teintures, par exemple. Nous fabriquons également des dispositifs dans le laboratoire. Nous avons des projets qui portent sur les photovoltaïques, des projets sur les transistors et des projets liés aux diodes électroluminescentes et aux capteurs organiques.

Plusieurs de nos grandes découvertes sont liées au développement des nouveaux matériaux. Par exemple, nous avons un projet à travers lequel nous développons de nouveaux additifs pour les photovoltaïques organiques. Ces additifs vont les rendre plus stables et efficaces. Nous avons d’autres projets liés à la fabrication, tels que le développement de nouvelles façons d’obtenir des dispositifs plus efficacement.

Dans notre laboratoire, nous avons des étudiants qui effectuent des travaux chimiques, et qui aident aussi dans la conception et la construction de nouveaux prototypes. Nous travaillons également avec les compagnies canadiennes pour construire des prototypes et molécules.

Expliquez son importance

Les semi-conducteurs organiques, ou l’électronique à base de semi-conducteurs organiques, commencent déjà à entrer sur le marché. Dans les téléphones cellulaires, il y a des écrans DELO. Ils sont beaucoup plus lumineux, efficaces et minces, permettant de mettre des batteries plus grandes. On commence également à les retrouver dans les télévisions DELO. Il y a beaucoup d’intérêt pour l’éclairage basé sur le DELO.

C’est très important d’avoir de l’éclairage qui est plus efficace et qui utilise moins d’énergie. Les photovoltaïques électroniques peuvent être très minces, et donc flexibles. Parce qu’ils peuvent être fabriqués à des températures basses, ils peuvent être fabriqués avec des processus d’impression conventionnels; donc vous pouvez imprimer des photovoltaïques avec des imprimantes à encre ou vous pouvez les imprimer en rouleaux, comme des journaux.

Ceci va diminuer les coûts des photovoltaïques et les rendre flexibles. L’objectif est de fabriquer une bâche de panneaux solaires qu’on peut apporter en camping. Ceci va rendre cette technologie plus accessible et abordable pour le grand public et pour les applications hors réseau.

D’autres applications incluent l’intégration dans les immeubles. Parce que ces photovoltaïques peuvent être semi-transparents, plusieurs compagnies investiguent la possibilité d’installer des rideaux photovoltaïques ou du revêtement sur les gratte-ciels qui pourrait réduire la quantité de lumière qui peut entrer (ce qui les intéresse déjà), mais aussi augmenter la production électrique pour créer des immeubles carboneutres.

Un dernier exemple est les biocapteurs. Ces semi-conducteurs peuvent interagir avec les systèmes biologiques. Nous pouvons envisager des biocapteurs pour détecter le dopage des athlètes ou pour détecter les maladies.

On peut créer des transistors bon marché qui peuvent être utilisés comme des biocapteurs pour détecter des maladies dans le tiers monde où l’accès aux laboratoires est difficile.