Au-del\u00e0 de ses activit\u00e9s dans le domaine du photovolta\u00efque, le d\u00e9partement OHM a d\u00e9marr\u00e9 des recherches autour de l\u2019\u00e9tude et du d\u00e9veloppement de nouveaux mat\u00e9riaux pour la production d\u2019hydrog\u00e8ne solaire<\/strong>, en collaboration avec l\u2019ISCR. La conversion de l\u2019\u00e9nergie lumineuse directement en hydrog\u00e8ne, \u00e0 partir de l\u2019\u00e9lectrolyse de l\u2019eau, permettrait la production renouvelable d\u2019un combustible r\u00e9utilisable sur demande pour nos besoins en \u00e9nergie. Les approches envisag\u00e9es se basent sur l\u2019utilisation de mat\u00e9riaux p\u00e9rovskites, ou semi-conducteurs III-V d\u00e9pos\u00e9s en couches fines sur substrats Si, de catalyseurs et de couches de protection contre la corrosion. Le d\u00e9partement s\u2019int\u00e9resse \u00e0 l\u2019\u00e9laboration des mat\u00e9riaux, leurs propri\u00e9t\u00e9s physiques, leurs caract\u00e9risations structurales et \u00e9lectro-optiques, et aux propri\u00e9t\u00e9s photo-\u00e9lectrochimiques des \u00e9lectrodes d\u00e9velopp\u00e9es<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n November 2023 <\/p><\/div>\n\n\n March 2023 <\/p><\/div>\n\n\n July 2022 <\/p><\/div>\n\n\n November 2021 <\/p><\/div>\n\n\n mars 2023 \u2013 mars 2028 Coordinateur iFOTON: Olivier DURAND <\/p><\/div>\n\n\n mars 2023 \u2013 mars 2028 Coordinateur iFOTON: Olivier DURAND <\/p><\/div>\n\n\n mars 2023 – mars 2028 Coordinateur iFOTON: Charles CORNET <\/p><\/div>\n\n\n October 2021 \u2013 September 2025 <\/p><\/div>\n\n\n ao\u00fbt 2021 \u2013 ao\u00fbt 2027 Coordinateur iFOTON: Charles CORNET <\/p><\/div>\n\n\n novembre 2020 \u2013 avril 2024 Coordinateur iFOTON: Olivier DURAND <\/p><\/div>\n\n\n March 2023 – March 2028 Coordinator iFOTON: Olivier DURAND <\/p><\/div>\n\n\n octobre 2019 \u2013 septembre 2023 Coordinateur iFOTON: Olivier DURAND <\/p><\/div>\n\n\n Cellules tandems sur silicium:<\/strong> L\u2019objectif est de d\u00e9velopper des cellules tandems associant une cellule bottom de silicium monocristallin de gap 1.1 eV avec une cellule top de gap d\u20191.7 eV, ceci pour permettre de d\u00e9passer les rendements th\u00e9oriques du silicium seul. L\u2019int\u00e9gration monolithique d\u2019h\u00e9t\u00e9rostructures CIGS sur silicium permet de concilier \u00e0 la fois hauts rendements et bas co\u00fbts, tout en capitalisant sur une ou plusieurs fili\u00e8res industrielles \u00e9prouv\u00e9es. L’approche originale d\u00e9velopp\u00e9e dans ce projet est d’introduire \u00e0 l’interface entre la cellule silicium et la cellule CIGS une couche interm\u00e9diaire tr\u00e8s fine d\u2019un mat\u00e9riau III-V qui sert de contact s\u00e9lectif pour la cellule CIGS epitaxi\u00e9e directement sur la couche III-V. Des premiers r\u00e9sultats montrent une \u00e9pitaxie du mat\u00e9riau CIGS sur un pseudo-substrat de GaP\/Si(001). De plus, le mat\u00e9riau III-V sert de barri\u00e8re chimique entre le Si et le CIGS, et emp\u00eache le ph\u00e9nom\u00e8ne de d\u00e9lamination entre les deux sous-cellules. Le CIGS est \u00e9labor\u00e9 \u00e0 l\u2019IMN et \u00e0 l\u2019IPVF, les pseudo-substrats GaP\/Si \u00e0 l\u2019Institut FOTON et les cellules silicium sont \u00e9labor\u00e9es \u00e0 l\u2019INL.<\/p>\n\n\n\n Pour en savoir plus, voir ci dessus le projet ANR EPCIS et les projets MINOTAURE et IOTA du PEPR TASE.<\/p>\n\n\n\n Cellules \u00e0 porteurs chauds:<\/strong> Les cellules solaires \u00e0 porteurs chauds permettent th\u00e9oriquement d\u2019atteindre des rendements sup\u00e9rieurs \u00e0 la limite physique de Shockley-Queisser avec une seule jonction. Dans ce type de cellules, l\u2019objectif est de faire contribuer au photocourant les porteurs d\u2019\u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 celle du gap, avant thermalisation. Cette \u00e9tude a donn\u00e9 lieu \u00e0 publication dans la revue Nature Energy en 2018. Les partenaires de ce projet sont : L\u2019IPVF SAS (Palaiseau), L\u2019UMR IPVF (Palaiseau), le C2N (Univ. Paris Saclay), L\u2019IM2NP (Marseille) et le LPCNO (Toulouse). Projet en cours : ANR ICEMAN (ANR-19-CE05-0019).<\/p>\n\n\n\n Pour en savoir plus, voir ci dessus le projet ANR ICEMAN.<\/p>\n\n\n\n Cellules photovolta\u00efques \u00e0 base d\u2019h\u00e9t\u00e9rojonctions d\u2019oxides m\u00e9talliques sur Si:<\/strong> Les cellules solaires de haute performance \u00e0 h\u00e9t\u00e9rojonction en silicium pr\u00e9sentent une faible vitesse de recombinaison de surface gr\u00e2ce \u00e0 une couche \u00e9mettrice \u00e0 large bande interdite qui permet aux porteurs majoritaires de circuler vers le contact \u00e9lectrique tout en r\u00e9fl\u00e9chissant les porteurs minoritaires. Elle est g\u00e9n\u00e9ralement constitu\u00e9e d’une couche amorphe d’a-Si:H (1,7 eV de quasi-bande interdite), qui pr\u00e9sente des pertes optiques \u00e9lev\u00e9es limitant la conversion de la lumi\u00e8re \u00e0 des longueurs d’onde courtes. L\u2019oxide m\u00e9tallique MoO3<\/sub> est un mat\u00e9riau prometteur pour remplacer l’a-Si:H car il pr\u00e9sente une bande interdite plus \u00e9lev\u00e9e (2,9 eV) et une fonction de travail importante, ce qui permet d’obtenir un alignement de bandes \u00e9lectroniques appropri\u00e9 entre cette couche \u00e9mettrice et l’absorbeur en silicium. Cette \u00e9tude entre dans le cadre du d\u00e9veloppement de syst\u00e8mes autonomes pour l\u2019internet des objets (IoT) au travers le projet EU NANO-EH d\u00e9di\u00e9 \u00e0 l\u2019optimisation de nouveaux nano-mat\u00e9riaux non-toxiques et bas-co\u00fbts pour les int\u00e9grer \u00e0 des dispositifs miniaturis\u00e9s de r\u00e9colte et de stockage de l\u2019\u00e9nergie (rectennas, dispositifs pyro\u00e9lectriques, supercapacit\u00e9s, photovoltaiques, etc..). Le contexte du projet NANO-EH concerne les technologies de la communication et le d\u00e9veloppement de l’IoT pour des applications r\u00e9centes telles que la m\u00e9decine personnalis\u00e9e du futur, l’agriculture intelligente et la surveillance de l’environnement.<\/p>\n\n\n\n Pour en savoir plus, voir ci dessus le projet H2020 FET Proactive Nano-eh<\/p>\n\n\n\n (+33)2 23 23 83 99 Professor <\/p><\/div>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n (+33)2 23 23 86 28 Professor Directeur adjoint <\/p><\/div>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n (+33)2 23 23 88 90 Associate Professor <\/p><\/div>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n (+33)2 23 23 86 48 Professor <\/p><\/div>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n (+33)2 23 23 83 02 Associate Professor <\/p><\/div>\n<\/li><\/ul><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\nR\u00e9sultats et faits marquants<\/h2>\n\n\n\n
![\"Role](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/RFM-PV-2023.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nRole of Cu content in the crystal structure and phase stability of epitaxial Cu(In,Ga)S2 films on GaP\/Si(001)<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"Dual](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/dul-bandgap-2.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nDual bandgap operation of a GaAs\/Si photoelectrode<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"Investigation](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/RFM-PV-2022.png\")
<\/a><\/figure>\n\nInvestigation of co-evaporated polycrystalline Cu(In,Ga)S2 thin film yielding 16.0 % efficiency solar cell<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"Epitaxial](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/apb-H2.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nEpitaxial III\u2013V\/Si Vertical Heterostructures with Hybrid 2D-Semimetal\/Semiconductor Ambipolar and Photoactive Properties<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li><\/ul><\/div>\n\n\n\nProjets financ\u00e9s<\/h2>\n\n\n\n
![\"MINOTAURE:](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/france2030.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nMINOTAURE: Approche Multimodale : caract\u00e9risations IN-situ, Operando et ex-siTu et simulAtions pour de noUvelles g\u00e9n\u00e9Rations de cEllules photovolta\u00efques fiables<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li><\/a><\/figure>\n\nIOTA: Architectures tandem innovantes<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"NAUTILUS:](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/NAUTILUS-redim.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nNAUTILUS: Cellules photo-\u00e9lectrochimiques performantes avec couches minces III-V sur silicium pour la production d\u2019hydrog\u00e8ne<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"PIANIST](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/logo-pianist-2.png\"){kind=logo}
<\/a><\/figure>\n\nPIANIST : PhysIcAl properties of hybrid semimetal\/semicoNductor III-V\/Si maTerials<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"EQUIPEX](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/Investissement-davenir.png\")
<\/a><\/figure>\n\nEQUIPEX NANOFUTUR: Investissements en NANOfabrication pour les nanotechnologies du FUTUR<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"EPICS:](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/ANR-logo-2021-sigle-square.jpg\"){kind=logo}
<\/a><\/figure>\n\nEPICS: Cellules Tandem Epitaxiales \u00e0 Haut Rendement CIGS-Silicium<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li>![\"Nano-eh:](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/logo-NanoEH-1.png\"){kind=logo}
<\/a><\/figure>\n\nNano-eh: NANOMATERIALS ENABLING SMART ENERGY HARVESTING FOR NEXT-GENERATION INTERNET-OF-THINGS<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li><\/a><\/figure>\n\nICEMAN: Am\u00e9lioration de l’efficacit\u00e9 de la conversion photovolta\u00efque par le contr\u00f4le des m\u00e9canismes de thermisation<\/a><\/h2>\n\n
\n\n<\/li><\/ul><\/div>\n\n\n\nDescription des activit\u00e9s scientifiques<\/h2>\n\n\n\n
Collaborations<\/h2>\n\n\n\n
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/logo_IPVF_2020-1024x302-1.jpg\"){kind=logo}
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/logo_long-IMN2022_web.gif\"){kind=logo}
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/INL.png\")
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/c2n.jpg\")
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/logo-web_1.png\"){kind=logo}
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/02\/logo_LPCNO-100x110-1.png\"){kind=logo}
![\"\"](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/ISCR_web_transp-1.png\"){kind=spacer}
Personnels de recherche impliqu\u00e9s<\/h2>\n\n\n\n
Porteurs de projets<\/h3>\n\n\n\n
![\"CORNET](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/cornet_charles.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nCORNET Charles<\/a><\/h4>\n\n
![\"DURAND](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/durand_olivier.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nDURAND Olivier<\/a><\/h4>\n\n
Personnels permanents<\/h3>\n\n\n\n
![\"BECK](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/beck_alexandre.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nBECK Alexandre<\/a><\/h4>\n\n
![\"BERTRU](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/bertru_nicolas.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nBERTRU Nicolas<\/a><\/h4>\n\n
![\"BOYER-RICHARD](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/boyer-richard_soline.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\nBOYER-RICHARD Soline<\/a><\/h4>\n\n
![\"CHEVALIER](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/chevalier_nicolas.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n![\"EVEN](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/even_jacky.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n![\"GAUTHERON-BERNARD](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/gautheron-bernard_rozenn.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n![\"JABEEN](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/jabeen_fauzia.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n![\"JULLIEN](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/jullien_maud.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n![\"LAPEYRE](\"https:\/\/www.institut-foton.eu\/wp-content\/uploads\/Personnels\/lapeyre_julien.jpg\")
<\/a><\/figure>\n\n