Description du sujet de thèse

L'équipe NAFMAT du laboratoire CEMHTI-CNRS (UPR 3079) propose un sujet de thèse inscrit dans le cadre du projet NANOSOLARCELLS financé par l'appel Europe-Afrique Recherche et Innovation sur les Energies Renouvelables (programme LEAP-RE), en partenariat international entre la France, l'Algérie, l'Egypte, le Maroc et la Roumanie. La thèse sera effectuée au sein de l'équipe NaFMAT "Matériaux Nano et Fonctionnels : de la synthèse aux applications" appartenant au laboratoire CEMHTI, une unité de l'Institut de Chimie (INC) du CNRS, à Orléans (France). L'objectif de cette thèse projet est d'améliorer l'efficacité de conversion des cellules solaires photovoltaïques conventionnelles en incorporant des couches de conversion photonique à base de nanostructures photoémissives. Ces couches photoniques permettront de profiter du rayonnement UV contenu dans le spectre solaire. En effet, les cellules solaires photovoltaïques conventionnelles sont sensibles aux photons de bas énergie correspondant à la région inférieure du spectre solaire (visible), tandis que les photons UV ne sont pas utilisés dans ces procédés. Lors de l'incorporation d'une couche de conversion photonique aux dispositifs photovoltaïques (par exemple, à base de Si, pérovskites, colorant sensibilisé), nous attendons une augmentation de l'efficacité de conversion, en raison d'une meilleure exploitation du spectre solaire. Notre approche consiste en l'incorporation de couches de conversion photonique à base de nanostructures de carbone photoémissives et de complexes polymères capables d'exploiter une telle fraction UV de la lumière du soleil, et pouvant aussi être facilement implémentées sur des cellules photovoltaïques commerciales.

Contexte de travail

Au CNRS, le CEMHTI est une unité est une unité propre de recherche du CNRS (UPR 3079) rattaché à l'institut de Chimie (INC), répartie sur deux sites proches (Haute température et Cyclotron) et regroupant environ 110 personnes. Le CEMHTI développe des expertises et des outils originaux sur le plan national et international pour étudier notamment in situ les propriétés physico-chimiques des matériaux en conditions extrêmes. Le/La doctorant(e) sera basé(e) sur le site CEMHTI haute température, et intégrera l'équipe « Nano and Functional Materials : from synthesis to applications « et sera encadré(e) par la responsable scientifique du project et de cette thèse.

Contraintes et risques

L'activité liée au profil de poste nécessitera des déplacements professionnels durant les 3 années de la thèse au(x) laboratoire(s) partenaire(s) du projet (Egypte, Maroc, Algerie, Romanie). Cette collaboration impliquera des stages de recherche courts dans les institutions partenaires à l'international. Une thèse en cotutelle avec un partenaire international du projet NANOSOLARCELLS sera envisagée.