Photo-génération et stockage de l’énergie
L’objectif général de la thématique photovoltaïque hébergé à nanoRennes est de développer des cellules basées sur des nouveaux concepts hétérostructures et des nouveaux matériaux. De plus en plus ancré dans la transition écologique, nanoRennes accueille des recherches scientifiques visant à l’élaboration et la fabrication de cellules solaires plus performantes ou plus vertueuses. Cela consiste par exemple en la réalisation de cellules tandems sur silicium ainsi que sur d’autre concepts avancés en photovoltaïque tels que les cellules à porteurs chauds ou à base d’hétérojonctions d’oxides métalliques sur silicium.
Au-delà de ces activités autour du photovoltaïque, nanoRennes accueille également des activités de recherches récentes autour de l’étude et du développement de nouveaux matériaux pour la production d’hydrogène solaire, en collaboration notament avec l’ISCR.
La conversion de l’énergie lumineuse directement en hydrogène, à partir de l’électrolyse de l’eau, permettrait une production renouvelable d’un combustible réutilisable sur demande pour nos besoins en énergie. L’approche principale envisagée combine l’utilisation de semiconducteurs III-V obtenus en croissance MBE sur des substrats silicium avec l’utilisation de catalyseurs et de couches spécifiques de passivation dédiées aux matériaux III-V. Au delà de la croissance MBE et de fabrication de photo-électrodes réalisées au sein de nanoRennes, cette thématique permet l’exploration des propriétés électro-optiques et photo-électrochimiques des électrodes développées.
Faits marquants
Dual bandgap operation of a GaAs/Si photoelectrode – mars 2023
Epitaxial III-V/Si vertical heterostructures with hybrid 2D-semimetal/semiconductor ambipolar and photoactive properties – novembre 2021
Investigation of co-evaporated polycrystalline Cu(In,Ga)S2 thin film yielding 16.0 % efficiency solar cell – July 2022