Halide Perovskites

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Soutenance de thèse - ITODYS - 23/05/2022

par abergonzoni -

Titre : Contrôle de la fiabilité des cellules photovoltaïques à base de pérovskite par la fonctionnalisation des interfaces par des SAMs

Résumé :
Au cours des dernières années, les cellules solaires à pérovskite hybride (PSC) sont considérées comme l’une des technologies les plus prometteuses pour des applications photovoltaïques abondantes et peu coûteuses. Après plusieurs années de recherches, leur efficacité de conversion de puissance a atteint 25,5%. Pour atteindre ce rendement spectaculaire, plusieurs travaux de recherche furent effectués sur l’architecture de la cellule et des matériaux utilisés pendant l’élaboration. L’ingénierie des interfaces des oxydes métalliques, joue le rôle de porteur de charge par l’incorporation de monocouche auto assemblée dans les PSC, est parmi les principaux axes de développement des PSC afin d’améliorer la stabilité et réduire leurs défauts de surfaces.
C’est dans ce contexte que s’inscrivent les travaux de cette thèse qui vise à contrôler la physico-chimie de l’interface, au niveau des électrodes, via la fonctionnalisation par des couches autoassemblées dipolaires. Le but, de cette fonctionnalisation est de contrôler l’alignement des niveaux électroniques, la réduction de défauts de cristallisation, l’amélioration de la croissance de la pérovskite hybride pour accroître la stabilité et les paramètres photovoltaïques des PSC.
Cette thèse porte sur l’autoassemblage des molécules sur des oxydes métalliques et les techniques expérimentales utilisées pour la caractérisation des couches d’oxydes, des SAMs et la pérovskite CH3NH3PbI3 (MAPI) utilisés tout au long de mon travail de thèse. Nous avons montré l’effet des monocouches autoassemblées SAMs greffées sur des oxydes métalliques MOx (M=W, Ni, Zn, x=1,2,3) vis-à-vis de la croissance et l’orientation de la couche de la pérovskite MAPI. Nous avons procédé à une étude systématique du vieillissement de la couche MAPI déposée sur l’oxyde traité et non traité afin de prouver l’efficacité de la fonctionnalisation de la surface sur la stabilité de la pérovskite.

Jury de thèse :
M. Lionel Patrone, Directeur de recherche CNRS, Toulon Rapporteur
M. Chérif Dridi, Professeur CRMN Sousse-Tunisie Rapporteur
M. Denis Tondelier, Ingénieur de recherche Ecole polytechnique Lozère Examinateur
Mme Hager Magraoui-Mehrzi, Professeur Université Tunis El-Manar examinatrice
M. Fayçal Kouki, Maitre des conférences Université Tunis El-Manar Directeur de thèse
M. Philippe Lang Directeur de recherche CNRS Université de Paris Directeur de thèse
M. François Maurel, Professeur Université de Paris Invité