Cellules photovoltaiques tandem tout silicium – DUOSIL

Le projet vise à démontrer la faisabilité de cellules photovoltaïques à base de nanoparticules ou nanofils de silicium. Ces nanoobjets présentent du fait du confinement quantique, des largeurs de bande interdite supérieures à celle du silicium massif. On peut donc en associant une cellule silicium classique et une cellule faite avec des nanoparticules ou nanofils de silicium réaliser une cellule à 2 jonctions dont le rendement potentiel est de 42%.
Plusieurs procédés de fabrication des nanoobjets seront étudiés : pulvérisation et pyrolyse laser pour les nanoparticules, et croissance par CVD et par attaque chimique pour les nanofils. Ces méthodes sont déjà développées, et l'objectif de ce projet est d'obtenir les propriétés nécessaires à la réalisation de cellules photovoltaïque, en particulier largeur de bande interdite et donc taille des nanoobjets, coefficient d'absorption, dopage, photoconductivité
Dans une première phase (2 ans) on réalisera et on caractérisera les nanoparticules et nanofils.
En parallèle, des simulations numériques du confinement quantique dans les nanocristaux seront réalisées afin de bien comprendre leurs propriétés. On développera également les briques de base pour la réalisation d'une cellule (dopage, contacts).
Dans une 2° phase (1 an) on réalisera une cellule simple (1 seule jonction) faite à base de nanoparticules ou nanofils, selon les résultats obtenus dans la première phase, et on poursuivra en parallèle les études sur la formation des nanoparticules et nanofils.