Position postdoctorale : Evolutions chimiques in situ d’absorbeurs solaires par mesures ToF-SIMS et XP

Missions :
Dans le cadre du projet Minotaure qui adresse les problèmes de fiabilité et de durabilité des nouvelles technologies de cellules photovoltaïques, l’étude des mécanismes de dégradation des cellules solaires est un enjeu majeur. Afin de les analyser et de les comprendre, pour ensuite pouvoir les contourner ou les éliminer, un ensemble de partenaires possédant des expertises complémentaires dans différents domaines de caractérisation et de modélisation s’est associé afin d’étudier les mécanismes de vieillissements grâce à des approches de caractérisations operando, in situ et ex situ.

Ce contrat post-doctoral d’une durée de 12 mois vise à identifier et comprendre les changements chimiques ou électrochimiques induits par les principaux facteurs de stress liés au vieillissement à savoir la température, la lumière, la polarisation électrique et différentes combinaisons de ces facteurs, que ce soit dans les couches absorbantes et aux interfaces des cellules solaires à base de perovskites ou de chalcopyrite Cu(In,Ga)(S,Se)2, technologies retenues pour réaliser des cellules tandems à bas coût.

Les effets des différents facteurs de vieillissement in situ, et la combinaison de ces facteurs seront étudiés par le couplage de deux techniques d’analyses de surface complémentaires :
le ToF-SIMS et l’XPS, ce qui permettra d'accéder à des profils de profondeur à haute résolution, à des images 2D et 3D, à la distribution des espèces élémentaires et moléculaires, ainsi qu'à l'évolution des propriétés chimiques et électroniques. Les analyses XPS seront réalisées au sein de l’Institut Lavoisier de Versailles et de l’Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel, tandis que les analyses ToF-SIMS seront réalisées au sein de l’Institut de Recherche de Chimie Paris.

Activités :
Les missions du·de la post-doctorant·e seront les suivantes :
• Réalisation de vieillissements de couches d’absorbeurs solaires avec suivi in situ de leurs propriétés par XPS et par ToF-SIMS
• Corrélation chimique des résultats obtenus par XPS et ToF-SIMS
• Développement d’un procédé de bias électrique in situ pour des mesures ToF-SIMS

Contexte de travail :
La personne recrutée intégrera le groupe “Electrochimie et Physico-Chimie aux Interfaces” (EPI) de l'Institut Lavoisier de Versailles (UMR 8180 CNRS-UVSQ Paris Saclay). Le· la post-doctorant·e aura accès au centre de spectroscopie de l'ILV, où sont regroupés 3 spectromètres de photoémission X, un MEB, un nano-Auger. Le travail expériemental en ToF-SIMS aura lieu au sein de l’Institut de Recherche de Chimie Paris (Paris 5 ème). Enfin, des missions seront prévues à l’Institut des Matériaux de Nantes- Jean Rouxel.