Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Croissance d'hétérostructure pérovskite halogène inorganique 2D/3D par dépôt par ablation laser pulsée (PLD) pour l'optoélectronique et le photovoltaique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les pérovskites halogènes (PK) ont démontré un très fort potentiel pour le photovoltaïque (PV) en atteignant des rendements records (35% en tandem sur silicium). Cependant, leur stabilité limitée (dégradation sous humidité, chaleur ou lumière) et les défis de mise à l'échelle (perte de rendement à grande surface) freinent leur industrialisation. Parallèlement, dans le domaine des microLED, les PK émergent comme une alternative prometteuse aux boîtes quantiques (QDs) pour les couches de conversion de couleur, grâce à leur pureté spectrale élevée et leur absorption supérieure. Pourtant, leur efficacité et stabilité restent à optimiser pour rivaliser avec les solutions existantes.
Ce projet propose une approche innovante : la fabrication de pérovskites inorganiques 2D et d'hétérostructures 2D/3D par dépôt par ablation laser pulsée (PLD), un procédé innovant pour les pérovskites et ayant un fort potentiel de mise à l'échelle. Les pérovskites 2D, grâce à leur confinement quantique, présentent une énergie de liaison des excitons élevée, idéale pour les LED et lasers, tandis que les hétérostructures 2D/3D améliorent la stabilité et réduisent les recombinaisons non radiatives.
Les objectifs de la thèse sont :
1. Synthèse de pérovskites 2D inorganiques (avec/sans plomb) par PLD et caractérisation avancée du matériau: cristallinité, luminescence, absorption, bandgap, stabilité...
2. Fabrication d'hétérostructures 2D/3D dans l'objectif d'atteindre un effet de passivation des défauts 3D, caractérisation avancée: rendement de photoluminescence, durée de vie des porteurs, passivation des interfaces...
3. Application pour le PV et les microLED : évaluation du potentiel pour des cellules tandem et des couches de conversion de couleur
Les résultats viseront à démontrer que le PLD permet de dépasser les limites actuelles (stabilité, production à grande échelle) tout en maintenant des performances optoélectroniques compétitives. Ce travail s'inscrit dans une dynamique mondiale où les PK pourraient contribuer à des avancées très significatives dans le domaine du PV et des micro-écrans.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Bac + 5 ingénieur ou master 2 Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
DUPONT Florian < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRT/DPFT//LDJ
CEA LETI
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble
Tuteur / Responsable de thèse
BERSON Solenn < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DES/DTS//LCT
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Institut National de l'Energie Solaire
50 avenue du Lac Léman | F-73375 Le Bourget-du-Lac
04 79 79 22 81
En savoir plus
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Sujets de thèse
Croissance d'hétérostructure pérovskite halogène inorganique 2D/3D par dépôt par ablation laser pulsée (PLD) pour l'optoélectronique et le photovoltaique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les pérovskites halogènes (PK) ont démontré un très fort potentiel pour le photovoltaïque (PV) en atteignant des rendements records (35% en tandem sur silicium). Cependant, leur stabilité limitée (dégradation sous humidité, chaleur ou lumière) et les défis de mise à l'échelle (perte de rendement à grande surface) freinent leur industrialisation. Parallèlement, dans le domaine des microLED, les PK émergent comme une alternative prometteuse aux boîtes quantiques (QDs) pour les couches de conversion de couleur, grâce à leur pureté spectrale élevée et leur absorption supérieure. Pourtant, leur efficacité et stabilité restent à optimiser pour rivaliser avec les solutions existantes.
Ce projet propose une approche innovante : la fabrication de pérovskites inorganiques 2D et d'hétérostructures 2D/3D par dépôt par ablation laser pulsée (PLD), un procédé innovant pour les pérovskites et ayant un fort potentiel de mise à l'échelle. Les pérovskites 2D, grâce à leur confinement quantique, présentent une énergie de liaison des excitons élevée, idéale pour les LED et lasers, tandis que les hétérostructures 2D/3D améliorent la stabilité et réduisent les recombinaisons non radiatives.
Les objectifs de la thèse sont :
1. Synthèse de pérovskites 2D inorganiques (avec/sans plomb) par PLD et caractérisation avancée du matériau: cristallinité, luminescence, absorption, bandgap, stabilité...
2. Fabrication d'hétérostructures 2D/3D dans l'objectif d'atteindre un effet de passivation des défauts 3D, caractérisation avancée: rendement de photoluminescence, durée de vie des porteurs, passivation des interfaces...
3. Application pour le PV et les microLED : évaluation du potentiel pour des cellules tandem et des couches de conversion de couleur
Les résultats viseront à démontrer que le PLD permet de dépasser les limites actuelles (stabilité, production à grande échelle) tout en maintenant des performances optoélectroniques compétitives. Ce travail s'inscrit dans une dynamique mondiale où les PK pourraient contribuer à des avancées très significatives dans le domaine du PV et des micro-écrans.
Université / école doctorale
Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production (IMEP2)
Université Grenoble Alpes
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Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Bac + 5 ingénieur ou master 2 Matériaux
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
DUPONT Florian < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRT/DPFT//LDJ
CEA LETI
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble
Tuteur / Responsable de thèse
BERSON Solenn < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DES/DTS//LCT
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
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50 avenue du Lac Léman | F-73375 Le Bourget-du-Lac
04 79 79 22 81
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