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Theses

Architectures à base de nanostructures de carbone et TiO₂pour le photovoltaïque

Raphaëlle Belchi 1, 2
1 LEDNA - Laboratoire Edifices Nanométriques
NIMBE UMR 3685 - Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M)
Résumé : Le photovoltaïque est une énergie renouvelable pouvant aider à lutter contre le réchauffement climatique et l’épuisement des ressources fossiles utilisées pour la production d’énergie. La filière émergente à base de matériaux pérovskites (photovoltaïque de 3ème génération) est très prometteuse car elle utilise des matériaux abondants et faciles à mettre en œuvre (technologie bas-coût) et a montré de plus des rendements record compétitifs en peu de temps. Il reste cependant des verrous technologiques à lever afin de pouvoir développer cette technologie à grande échelle. L’un deux consiste à améliorer la couche de TiO₂ qui transporte les électrons et dont les défauts limitent les performances et la durée de vie des cellules photovoltaïques pérovskites. Ce travail propose l’utilisation de matériaux à base de nanostructures de carbone et de TiO₂ pour améliorer le transport et la collecte des électrons au sein de ces cellules photovoltaïques et ainsi améliorer leur rendement. Pour cela, la pyrolyse laser, technique singulière de production continue de nanoparticules, a été adaptée pour l’élaboration de nanocomposites TiO₂/graphène aux propriétés contrôlées. Ces matériaux ont été caractérisés puis intégrés aux cellules photovoltaïques pérovskites qui ont démontré une meilleure efficacité en présence de graphène. Par ailleurs, ce travail présente une architecture innovante à base de nanotubes de carbone alignés verticalement, en vue d’une application pour la collecte des électrons photo-générés des cellules photovoltaïques pérovskites. Les matériaux carbonés présentent donc de fortes potentialités pour l’optoélectronique, et plus particulièrement pour le photovoltaïque de 3ème génération.
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Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, December 10, 2019 - 1:03:35 AM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:14:05 PM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, March 11, 2020 - 12:59:12 PM

File

80066_BELCHI_2019_archivage.pd...
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  • HAL Id : tel-02401436, version 1

Citation

Raphaëlle Belchi. Architectures à base de nanostructures de carbone et TiO₂pour le photovoltaïque. Matériaux. Université Paris-Saclay, 2019. Français. ⟨NNT : 2019SACLS329⟩. ⟨tel-02401436⟩

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