CNRS/IPVF – Stage – Croissance de Couches Minces par ALD pour le Photovoltaïque et Investigation des Phénomènes de Migration par Analyse de Faisceau d’Ions dans les Cellules Solaires F/H

03/11/2022

Fonction:                   Stagiaire M2

Contrat :                   Convention de stage

Prise de poste :       01 février 2023

Durée contrat :       6 mois

Lieu de travail :       IPVF, 18 Boulevard Thomas Gobert, 91120 Palaiseau

Formation :              Bac+5 (Master 2)

 

IPVF – Institut Photovoltaïque d’Île-de-France

L’institut Photovoltaïque d’Île-de-France, institut pour la transition énergétique créé en 2013, est un pôle scientifique et technique dédié à la recherche et au développement de technologies solaires. Sur son site situé à Paris-Saclay, il fédère son propre personnel, des salariés de ses partenaires et ceux des sociétés extérieures. L’IPVF a pour ambition de devenir l’un des principaux centres mondiaux de recherche, d’innovation et de formation dans le domaine de la transition énergétique.

L’IPVF a pour objectif premier d’améliorer les performances et la compétitivité des cellules photovoltaïques et de développer des technologies de rupture en s’appuyant sur quatre leviers :

• Un programme de recherche ambitieux ;
• L’accueil, sur son site de Paris-Saclay, de plus de 200 chercheurs et de leurs laboratoires ;
• Une plateforme technologique de pointe (8 000 m²) ouverte aux acteurs de la filière photovoltaïque, et regroupant plus de 100 équipements de pointe situés dans des salles blanches.
• Un programme de formation principalement fondé sur un master, l’encadrement de doctorants, et la formation continue.

Bref historique :

L’IPVF a été fondé en 2013 à l’initiative de l’Etat français, EDF, TotalEnergies, Air Liquide, CNRS, Ecole polytechnique, Horiba et Riber. Rassemblant plus de 150 chercheurs, notre plateforme de Paris-Saclay, d’une superficie de 8 000 m², est un guichet unique pour tous les types de recherche et d’innovation deeptech.

L’IPVF a pour objectif de rester :
• Un leader mondial de la R&D liée au photovoltaïque. en fédérant les meilleures équipes françaises dans le dans le domaine de la recherche, de l’innovation et de la production industrielle, en partenariat avec de grands instituts internationaux, notamment en Europe,
• Un leader sur le développement de briques technologiques photovoltaïques briques technologiques en cohérence avec les tendances du marché,

• Une référence dans l’envoi des concepts R&D les plus prometteurs concepts de R&D les plus prometteurs pour l’industrie.

 

CONTEXTE DU POSTE

Les cellules photovoltaïques à base de pérovskite sont parmi les systèmes de matériaux les plus prometteurs pour les cellules solaires futures et suscitent actuellement un fort engouement à l’échelle internationale. Cependant, ces cellules nécessitent la présence de couches sélectives afin d’extraire de façon efficace les charges photo-générées dans la pérovskite. Les interfaces entre les différentes couches qui composent une cellule sont complexes car les espèces chimiques présentes sont susceptibles de migrer d’une couche à l’autre. Cela peut alors entraîner une dégradation des propriétés photovoltaïques des cellules par des effets de recombinaison des charges. Un grand enjeu de compréhension de ces systèmes/interfaces est d’identifier, de localiser et de quantifier les espèces ainsi que les mécanismes de diffusion qui peuvent avoir lieu.

Ce stage s’inscrit plus spécifiquement dans le cadre du programme PROOF (Photovoltaics Research Outlook On its Futures) de l’IPVF, qui vise à pousser les limites des performances des cellules photovoltaïques actuelles ainsi que d’en étendre les usages. Cela passe à la fois par la synthèse de nouveaux matériaux couches minces grâce par exemple à la technique de dépôt ALD (Atomic Layer Deposition) mais aussi par une meilleure compréhension des mécanismes qui régissent la croissance de ces couches minces grâce à des méthodes de mesures in-situ. Néanmoins, les cellules solaires peuvent se dégrader à cause des phénomènes de migration des espèces chimiques qui ont lieu lors du dépôt ALD. Les techniques de caractérisations présentes sur la plateforme d’accélérateur de faisceau d’ions de l’INSP permettent d’identifier, de mesurer et de quantifier ces différents phénomènes.

Pour plus d’information sur l’IPVF et le programme de recherche concerné :

Jean-François Guillemoles and Nathanaelle Schneider introducing Programme 6: proof of concept for PV innovation breakthrough

Sites internet : https://www.ipvf.fr

https://www.insp.upmc.fr/-Systeme-d-Analyse-par-Faisceaux-d,424-.html

 

Ce que nous pouvons vous offrir :
Vous cherchez à développer de nouvelles compétences dans une société technologique internationale en pleine croissance ?
Nous souhaitons vous proposer un environnement de travail qui encourage l’esprit d’équipe, et favorise la formation !

 

MISSIONS PRINCIPALES

Sous la responsabilité de Nao HARADA (Post-doctorant IPVF), Nathanaelle SCHNEIDER (CR CNRS), Ian VICKRIDGE (DR. CNRS) le·a stagiaire sera amené·e à :
– Déposer des couches minces de SnO2 par ALD et caractériser la croissance au moyen des outils in-situ (ellipsométrie & photoluminescence)
– Participer à la caractérisation des couches déposées par MEB, DRX, AFM ainsi que des cellules par EQE, I/V
– Participer aux caractérisations des échantillons par accélérateur de faisceau d’ions et à l’analyse des données de caractérisations avancées par analyse de faisceau d’ions (IBA), RBS (Spectroscopie de rétrodiffusion de Rutherford), NRA (Nuclear Reaction Analysis) et ERDA (Elastic Recoil Analysis)

 

PROFIL RECHERCHE

Compétences

– Science des matériaux/optique 
– Méthodes de caractérisation (DRX, PL, PV)
– Office / Origin
– Anglais

 

Savoir-être

– Travail en équipe
– Autonomie et rigueur
– Curiosité et motivation

 

CONTACT

Lettre de motivation, CV, relevé de notes de Master à transmettre par mail à :

nao.harada@ipvf.fr

 

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