Doctorant CCD (H/F) : Optimisation de Cellules solaires tandem CIGS-Pérovskite en couches minces à haut

Missions :
L’émergence des cellules solaires à couches minces à base de pérovskite ouvre la voie à une nouvelle génération de dispositifs photovoltaïques à haut rendement et faible coût. Leur bande interdite ajustable les rend particulièrement intéressantes pour les architectures tandem. Dans le cadre du projet national PEPR TASE/IOTA, cette thèse vise à proposer une alternative innovante aux tandems classiques en remplaçant la cellule silicium par une cellule à base de CIGS (Cu(In,Ga)Se₂), un absorbeur à faible bande interdite (~1 eV).
L’objectif principal est de développer des cellules tandem CIGS-pérovskite en configuration 2 terminaux (2T), en mettant l’accent sur deux axes majeurs :
• L’optimisation des couches minces CIGS petit gap (1-1.1 eV)
• L’ingénierie et l’optimisation des interfaces entre CIGS et la cellule supérieure pérovskite
L’ambition est de dépasser un rendement de conversion de 30% à l’échelle dispositif, tout en conservant des procédés compatibles avec une industrialisation à bas coût.

Activités :
Le/la doctorant(e) participera activement à toutes les étapes du développement des cellules tandem :
- Synthèse et optimisation des absorbeurs CIGS petit gap (1–1.1 eV) par co-évaporation
- Développement et optimisation des interfaces CIGS/pérovskite, par techniques physiques ou chimiques (Dépôt sous vide et dépôt en solution)
- Fabrication de dispositifs tandem monolithiques 2T
- Caractérisation multi-échelle des couches et dispositifs par des techniques physico-chimiques tels que: GD-OES, DRX, MEB, AFM, Raman, XPS
- Caractérisations optoélectroniques : IV, EQE, PL, CL, mesures résolues en temps
- Simulation optique et électrique (modélisation, optimisation de l’empilement)

Contexte de travail :
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du programme national PEPR TASE/IOTA, dont l’ambition est de concevoir des technologies photovoltaïques de rupture.
Les travaux de recherche seront réalisés au sein de l’unité mixte de recherche CNRS-IPVF (UMR 9006), intégrée à l’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF), situé sur le plateau de Saclay, en collaboration étroite avec le CEA Grenoble. L’IPVF est un centre de recherche d’excellence qui réunit des partenaires industriels majeurs (EDF, TotalEnergies, Air Liquide, Horiba, Riber) ainsi que des institutions académiques de renom (CNRS, École Polytechnique).
L’environnement scientifique est propice à une recherche multidisciplinaire de haut niveau, avec accès à des équipements de pointe pour l’élaboration, la caractérisation et le prototypage de dispositifs photovoltaïques.