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Stratégies de passivation pour améliorer les performances et la stabilité des cellules solaires tandem silicium/perovskite

Défi technologique : Energie solaire pour la transition énergétique (en savoir +)

Département : Département des Technologies Solaires (LITEN)

Laboratoire : Laboratoire des Cellules Tandem

Date de début : 01-09-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0691

Contact : stephane.cros@cea.fr

Les pérovskites hybrides organiques-inorganiques (HOIPs) sont devenues l'une des technologies photovoltaïques les plus prometteuses de la dernière décennie, ouvrant la voie au développement de panneaux solaires efficaces et rentables. Actuellement, l'efficacité record certifiée obtenue pour des cellules solaires à pérovskite (PSC) à simple jonction à l'échelle du laboratoire est de 25,5 % et de 29,5 % si elles sont combinées à des cellules solaires en silicium (architecture tandem). Le laboratoire CEA de Cellules Solaires Tandem (LCT) de l'institut INES développe des cellules solaires tandem combinant les technologies silicium et pérovskites. L'un des principaux points bloquant pour la diffusion de ces technologies est la stabilité de la sous-cellule pérovskite. En effet, la nature ionique de l'absorbeur pérovskite entraîne une migration des ions qui a un impact négatif sur le comportement électrique des cellules et se traduit par une diminution des performances sous illumination. La qualité des interfaces entre les différentes couches constituant les sous-cellules de pérovskite et la connexion avec la sous-cellule de silicium est un des facteurs clés pour réduire l'instabilité des cellules tandem en fonctionnement. Différentes stratégies, appelées "passivation", sont développées afin d'améliorer la qualité de l'interface. Cette ingénierie de l'interface grâce à la passivation peut être réalisée par différentes techniques de dépôt. L'objectif de cette thèse est d'étudier certaines des stratégies de passivation disponibles en laboratoire et de déterminer l'impact sur la stabilité des cellules sous différentes contraintes (illumination, température, humidité).

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