SPOIR — Des pérovskites stables pour les cellules solaires

L'objectif principal du projet est d'explorer la synthèse de couches minces de pérovskites halogénées (HPs) inorganiques monocristallines de phase pure CsMX3 avec M = (Pb, Sn) et X = (I, Br) pour des applications photovoltaïques et optoélectroniques. L'idée sous-jacente est de développer pour la première fois des films minces monocristallins et ainsi d'améliorer la stabilité de pérovskites, autrement instables. Dans le but d'analyser l'impact de la cristallinité sur les propriétés optoélectroniques, SPOIR comparera les performances de matériaux massifs et de couches minces polycristallines synthétisés chimiquement avec celles de couches minces obtenues par épitaxie par jets moléculaires (MBE). Cette dernière méthode de fabrication n’a pas encore été utilisée pour obtenir des HPs, même si elle promet l’accès à des matériaux de haute qualité cristalline, disponibles jusqu’à présent uniquement sous forme de cristaux massifs, mais pas sous forme de films minces. Le deuxième objectif du projet, en ligne avec le développement d’une technologie solaire stable et durable basée sur les pérovskites, est de synthétiser des HP inorganiques sans Pb. Compte tenu de l’ambition du projet, nous procéderons progressivement. Une fois que les couches minces monocristallines de CsPb(Br,I)3 auront été obtenues, nous aborderons la croissance d'alliages de pérovskites contenant du Pb et du Sn et, enfin, nous réaliserons la croissance de couches minces de CsSn(Br,I)3 monocristallines sans Pb. Le développement de pérovskites à base de Sn devrait jouer un rôle important dans le futur proche des cellules solaires durables et des dispositifs optoélectroniques à base de HP.