Modélisation ab initio des propriétés électroniques et dynamiques
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Modélisation ab initio des propriétés électroniques et dynamiques
Stages de fin d’étude Durée : 6 mois Modélisation ab initio des propriétés électroniques et dynamiques des matériaux pour les systèmes photovoltaïques de type tandem. L’IRDEP, et les différents partenaires de l’IPVF (Institut Photovoltaïque d’Ile de France), ont pour vocation la recherche et le développement de nouveaux matériaux et dispositifs utilisés pour les différentes filières PV permettant des ruptures de rendement et de coût. L’une des technologies envisagée est basée sur les dispositifs dits « tandem » combinant différents composés afin d’améliorer le rendement global des cellules. Les propriétés électriques des matériaux utilisés pour ces dispositifs, comme les concentrations et mobilités des porteurs de charge, sont fortement influencées par le type de dopants et défauts (ponctuels ou étendus) insérés ou formés lors de la synthèse des matériaux. En effet, ces différents paramètres (difficiles à caractériser expérimentalement) sont la source de nombreuses métastabilités (perturbation de la stabilité des phases cristallines, variation de la bande interdite, apparition de niveau électronique « parasite » dans la bande interdite, etc) qui peuvent fortement dégrader l’efficacité et la durabilité des cellules solaires. La compréhension de ces différents effets est ainsi nécessaire à l’optimisation et l’amélioration des matériaux pour le photovoltaïque. Le principal but de ce stage est d’approfondir les connaissances concernant l’effet des défauts sur les performances des matériaux en participant à la mise en place d’une approche théorique multi-échelle « simple », allant de la DFT à la dynamique moléculaire, pour traiter des effets en température des propriétés thermodynamiques des défauts et essayer de lier les propriétés nanoscopiques et microscopiques des matériaux à leurs propriétés électriques macroscopiques. En fonction du (ou de la) candidat(e), deux thématiques différentes sont proposées : 1) L’étude de l’effet de la stoechiométrie sur les propriétés électroniques des chalcogénures CuGayIn(1-y)SexS(1-x) dont l’évaluation de l’intérêts des approches DFT hybrides pour les matériaux grand gap pour le photovoltaïque. 2) Approches théoriques des propriétés électroniques et vibrationnelles des matériaux pérovskites hybrides et leurs influences sur les stabilités de phases de ces composés. Ce stage rémunéré se déroulera dans l’équipe « Modélisation » de l’IRDEP du centre de recherche et développement de EDF Lab Chatou (78, Chatou) sous la responsabilité de Philippe Baranek. Contact : Philippe Baranek, EDF R&D, EDF Lab Chatou, IRDEP, 78400 Chatou Cedex. Tél : 01 30 87 71 56 email : [email protected]