Contexte :

Sujet de stage
SYNTHESE DE CELLULES PHOTOVOLTAÏQUES A BASE DE CZTS
DESCRIPTIF :
Contexte
Le développement de l’énergie photovoltaïque (PV)
est en plein essor, tant en France qu’au niveau
mondial. La filière silicium cristallin s’impose comme
un acteur incontournable sur le marché. Le record de
rendement cellule atteint 25,6 % et se rapproche du
rendement théorique pour une simple jonction [1].
Pour aller au delà une stratégie est de viser les hauts
rendements avec des matériaux à gap > 1,5 eV à
même d’être intégrés dans des cellules tandem à
base de silicium [2].
Les composés à base de CZTS
Les composés de la famille des CZTS sont des
candidats pour des applications photovoltaïques bas
coût et à base de matériaux abondants et non
toxiques. Sa bande d’énergie interdite variant entre
0,9 et 2,5 eV en fonction de la composition de ces
matériaux et leur coefficient d’absorption supérieur à
10⁴ cm⁻¹ sont idéals pour des applications tandem [3].
Mission
L’objectif de ce stage est de poursuivre l’activité sur le
CTS à l’IRDEP. Les travaux à réaliser sont nombreux
et le stagiaire aura l’opportunité d’acquérir une
compétence approfondie dans divers domaines:
Modélisation de cellules solaires dans le but
de déterminer la meilleure architecture possible
(interfaces)
Synthèse par pulvérisation cathodique et
traitement thermique [4]
Caractérisations structurales (DRX, Raman),
morphologique (MEB) et chimique (XRF)
Réalisation et caractérisation de cellules
solaires à l’aide de mesures I(V), efficacité quantique,
photoluminescence, mesures d’impédance.
Le/la stagiaire sera intégré(e) au sein de l’équipe
CZTS, composée de 5 personnes, qui travaille
principalement à la synthèse et caractérisation de
cellules solaires à base de Cu2ZnSn(S,Se)4 et la
simulation numérique. Cette équipe a déjà des
résultats intéressants, avec des rendements de 7,1 %
qui la situent dans les 10 meilleures mondiaux [5].
Le projet CZTS s’inscrit dans le cadre de l’IRDEP
(www.irdep.fr), un laboratoire comprenant une
cinquantaine de personnes et plus largement dans le
projet IPVF (www.ipvf.fr) qui sera l’un des cinq plus
grands centres de recherche mondiaux sur les
dispositifs solaires photovoltaïques de nouvelle
génération.
Le/la stagiaire doit être autonome et capable
d’interagir avec le personnel de l’équipe de recherche.
CONTACTS :
Romain Bodeux
01 30 87 91 05
[email protected]
CONDITIONS DU STAGE :
Le stagiaire travaillera à plein temps sur le site de
l’IRDEP
IRDEP, EDF R&D
6, quai Watier
78400 Chatou
[1] Reichel et al., 29th European PV Solar Energy
Conference and Exhibition (2014), Amsterdam, The
Netherlands
[2] T.P. White et al., IEEE Journal of photovoltaics, 4
(2014) 208
[3] A. Lafond et al., Inorganic Chemistry 46 (2007)
1502.
[4] R. Bodeux et al. Thin Solid Films (2014) DOI:
10.1016/j.tsf.2014.09.023.
[5] R. Bodeux et al., Solar Energy Materials and Solar
Cells, 132 (2015) 67.

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