TotalEnergies – Stage – Caractérisation de la migration d’ions et de la dégradation de cellules solaires en pérovskite par modélisation de la spectroscopie d’impédance F/H

01/11/2022

Contrat :                   Stage conventionné

Prise de poste :       Février 2023

Durée contrat :       6 mois

Lieu de travail :       STOP & WORK – Le Playground, 91120 Palaiseau

Formation :              Master 2

 

Contexte et environnement

Pour réussir l’intégration des métiers de l’électricité et des énergies renouvelables, TotalEnergies a créé une nouvelle entité OneTech qui regroupe l’ensemble des expertises techniques et R&D des branches (Exploration & Production, Raffinage, Chimie, Marketing & Services et Gaz, Renouvelables & Électricité). Avec près de 3 400 ingénieurs et techniciens, répartis sur plusieurs sites en Europe, OneTech est organisé autour de 3 pôles, un pôle industriel pour accompagner la croissance de l’entreprise dans le gaz, les énergies renouvelables, l’électricité et la réduction des émissions de CO2 ; un centre de Recherche & Développement pour poursuivre la transformation de TotalEnergies en privilégiant le mix bas carbone ; et un centre de fonctions support. OneTech est l’un des piliers de la transformation de TotalEnergies en entreprise multi-énergies.

Dans ce contexte, le programme de R&D solaire travaille, entre autres, à comprendre les performances et la fiabilité des composants PV installés sur les centrales solaires, ainsi que les technologies émergentes (dont les cellules solaires en pérovskite) qui seront utilisées dans le futur.

Pour soutenir cette ambition, TotalEnergies recherche un stagiaire pour rejoindre notre programme de R&D Solaire, situé en R&D Line Power, basé à Palaiseau à l’Institut Photovoltaïque d’Ile de France (IPVF). Ce stage est axé sur la compréhension des voies de dégradation des cellules solaires à pérovskite, l’un des principaux défis à son utilisation à grande échelle aujourd’hui.

To successfully integrate the electricity and renewable energy businesses, TotalEnergies has created a new OneTech entity which brings together all the technical and R&D expertise of the branches (Exploration & Production, Refining, Chemicals, Marketing & Services and Gas, Renewables & Power). With nearly 3,400 engineers and technicians, spread over several sites in Europe, OneTech is organized around 3 poles, an industrial pole to support the Company’s growth in gas, renewable energies, electricity and the reduction of emissions of CO2, a Research & Development center to continue the transformation of TotalEnergies by giving priority to the low carbon mix and a support functions center. OneTech is one of the pillars of the transformation of TotalEnergies into a multi-energy company.

In this context, the solar R&D program works, among other things, to understand the performance and reliability of PV components installed on solar power plants, as well as emerging technologies (including perovskite solar cells) that will be used in the future.

To support this ambition, TotalEnergies is looking for an intern to join our Solar R&D program, located in R&D Line Power, based in Palaiseau at the Photovoltaic Institute of Ile de France (IPVF). This internship is focused on understanding the degradation pathways of perovskite solar cells, one of the main challenges to its large-scale use today.

Objectifs, missions et activités

La mission se concentrera sur la caractérisation de la migration des ions et de la dégradation des cellules solaires pérovskite grâce à la modélisation par spectroscopie d’impédance (IS). Cette technique permet de caractériser la conductivité et les propriétés électroniques et ioniques. Le stagiaire travaillera aux côtés d’un doctorant et sera formé à l’utilisation de tous les équipements nécessaires pour effectuer des mesures de spectroscopie d’impédance (IS) sur les cellules PV pérovskite disponibles à l’IPVF.

Les objectifs de ce stage sont :

– La tâche principale sera d’apprendre à utiliser un code précédemment développé en interne pour effectuer des mesures de IS et étudier l’impact des mécanismes de migration et de dégradation des ions sur les modèles de relaxation diélectrique.

– La tâche suivante consistera à extraire les propriétés ioniques (concentration ionique et diffusion) en interprétant les données expérimentales de l’IS. Cette deuxième partie sera réalisée en étroite collaboration avec les équipes d’expérimentation et de caractérisation.

Ce stage contribue à construire une compréhension approfondie des IS pour caractériser les cellules solaires fabriquées (notamment en termes de stabilité), et à contribuer au développement de modèles prédictifs. Ce travail permettra potentiellement la rédaction d’un article scientifique.

The mission will focus on the characterization of ion migration and degradation on perovskite solar cells through impedance spectroscopy (IS) modeling. This technique makes it possible to characterize the conductivity and the electronic and ionic properties.

The intern will work alongside a PhD student and will be trained in the use of all the necessary equipment to perform impedance spectroscopy (IS) measurements on the perovskite PV cells available at IPVF.

The objectives of this internship are:

– The main task will be to learn how to use a previously developed in-house code to perform IS measurements and study the impact of ion migration and degradation mechanisms on dielectric relaxation models.

– The next task will be to extract the ionic properties (ionic concentration and diffusion) by interpreting the experimental data of IS. This second part will be carried out in close collaboration with the experimental and characterization teams.

This internship contributes to build an in-depth understanding of IS to characterize manufactured solar cells (especially in terms of stability), and to contribute to the development of predictive models. This work will potentially allow the writing of a scientific article.

PROFIL RECHERCHE

Actuellement étudiant(e) en école d’ingénieurs ou université (Master en Science des matériaux, physique ou équivalent), vous recherchez un stage conventionné de fin d’études d’une durée de 6 mois à partir de février/mars 2023 en R&D.

Connaissances requises :

– Connaissances sur les matériaux semi-conducteurs
Analyse de données et résultats

– Expérience préalable souhaitée en développement de code/modèles – Matlab
– Environnement Microsoft Office

Vous avez un niveau courant en anglais (oral et écrit). Un niveau intermédiaire en français est suffisant.

Savoir-être:

– Esprit d’équipe/travail en équipe transverse
– Autonomie
– Proactivité

 

CONTACT

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