Analyse avancée de cellules photovoltaïques hautes performances CIGS, Pérovskites et tandem sur silicium

Partenariat
Les partenaires impliqués dans le projet disposent d'une expertise, d'un savoir-faire et d'installations de
laboratoire complémentaires. Le doctorant sera basé dans l'équipe OHM de l'Institut FOTON à l'INSA de Rennes
(Bretagne, France). Il travaillera en étroite collaboration avec S. Pouget et les scientifiques des lignes de faisceaux synchrotron pour mener à bien différentes expériences.

Description:
Le secteur photovoltaïque (PV) connaît une croissance rapide et devient l'un des principaux piliers de la transition énergétique. Dans ce contexte, une stratégie simple consiste à passer des cellules solaires à jonction unique à des structures en tandem, qui peuvent en principe atteindre un rendement supérieur à 40 % [Marti96]. Le projet MINOTAURE [Minotaure] du PEPR TASE propose d'explorer la fiabilité de ces nouvelles cellules photovoltaïques en combinant des expériences in situ, operando et ex situ, ainsi que la simulation/modélisation des structures en tandem en vue de leur amélioration.
Le·a doctorant·e se concentrera sur l'évaluation de la fiabilité des cellules tandem CIGS/Si et pérovskites
halogénées sur Si qui sont élaborées dans les consortiums des projets IOTA [IOTA] et MINOTAURE (tous deux
issus du PEPR TASE).
Les principaux objectifs de ce doctorat sont d'étudier les différents problèmes de limitation des performances
ainsi que les voies de dégradation des cellules photovoltaïques. Pour ce faire, nous étudierons l'évolution des
propriétés structurelles et électro-optiques en fonction du vieillissement des matériaux et des hétérostructures,
et dans des conditions opérationnelles (c'est-à-dire sous lumière et polarisation électrique) des cellules solaires.
A l'échelle du laboratoire (à l'Institut FOTON), la diffraction des rayons X et la reflectométrie seront
systématiquement effectuées sur chaque échantillon et à différents stades de l'élaboration du processus PV, ainsi que sur des cellules PV complètes dans différentes conditions de vieillissement. De plus, les propriétés de
luminescence des matériaux et des hétérostructures seront également étudiées.

References
[FOTON] https://www.institut-foton.eu/
[IPVF15] PV Road map: http://www.ipvf.fr/en/the-303030-initiative-for-the-modules/
[Marti96] A. Marti, G.L. Arujo, Solar Energy materials and Solar Cells, 43 (1996) 203
[MINOTAURE] https://www.pepr-tase.fr/projet/minotaure/
[IOTA] https://www.pepr-tase.fr/projet/iota/

“Institut FOTON” is a research unit of the French National Centre for Scientific Research (CNRS) associated to University of Rennes and the National Institute for Applied Sciences (INSA) of Rennes. This thematic research institute covering the broad field of Photonics is composed of three research teams: the “Optoelectronics, Heteroepitaxy and Materials” (OHM) team and the “laser Dynamics, microwave photonics, Polarimetry, terahertz, imaging” (DOP) team located in Rennes, and the “Photonic Systems” (SP) team located in Lannion. The successful candidate will carry out research at both the OHM team in Rennes and the SP team in Lannion. In particular, he/she will work within the clean rooms and technological platforms of CCLO (Lannion) and NanoRennes (Rennes), member of the Renatech+ network. More information about FOTON can be found at: http://foton.cnrs.fr

Le·a candidat·e doit être titulaire d'un Master ou d'un diplôme d'ingénieur, justifiant idéalement de connaissances
de base en physique des matériaux et sur les capteurs photovoltaïques. Le candidat doit être intéressé par le
travail expérimental. De bonnes capacités de communication en anglais sont requises.