10 January 2019

[interview] – Le thésard pas taiseux : 3 questions à un(e) thésard(e)

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Pouvez-vous nous présenter votre laboratoire de recherche et décrire votre sujet de thèse ?

Je suis en deuxième année de thèse au sein de l’équipe MIOPS de l’IMN à Nantes « Matériaux Innovants pour l’Optique, le Photovoltaïque et le Stockage ». Nous sommes rattachés au CNRS. Au sein de l’équipe Photovoltaïque, je travaille sur la technologie des cellules Tandem.
Ma thèse s’effectue dans le cadre d’un partenariat avec le CEA INES et est co-financée par la région Pays de Loire.
Le principe des cellules photovoltaïques tandem est l’empilement de 2 cellules photovoltaïques l’une sur l’autre afin d’obtenir une optimisation de l’absorption du spectre solaire.
Sur une base de cellules silicium traditionnelles utilisées en substrat, on dépose en couches minces par évaporation l’absorbeur Cuivre Galium Sélénium. Ensuite il faut un semi-conducteur de type N pour avoir la jonction P-N. Nous utilisons donc un bain chimique de CdS pour la jonction mais nous passerons bientôt à un dépôt physique (sputtering) de ZnS pour éviter le Cadmium et le procédé chimique non satisfaisant du point de vue industriel. Ainsi, la cellule silicium va absorber la lumière de faible énergie tandis que la cellule CGSe va absorber la lumière de haute énergie. Une cellule silicium classique présente un rendement théorique max de 29%. Grâce à la technologie tandem nous pouvons atteindre (en théorie) 40 %. Le sujet du rendement des cellules est central dans l’industrie du photovoltaïque. Le défi consiste à améliorer ces rendements sans bouleverser l’outil industriel existant.
A ce jour les travaux ont surtout porté sur l’adjonction de pérovskites mais ce procédé présente une faible stabilité et contient du plomb. C’est pourquoi nous avons fait le choix du CGSe, procédé plus respectueux de l’environnement mais également plus compliqué à mettre en œuvre (absence d’Indium et Sélénium au lieu de Soufre). A ce jour, à ma connaissance, nous sommes le seul laboratoire en France et en Europe à travailler sur ce sujet.
Nous sommes encore dans les premières phases de développement et notre défi est double : porter les rendements à un niveau supérieur et rendre ce procédé économiquement viable, le surcout industriel serait alors largement compensé par les gains de rendement.

Qu’envisagez-vous de faire à l’issue de votre thèse ?
Par la suite, j’aimerais continuer par un post doc à l’étranger (Allemagne, Suède ou Europe) dans le domaine du photovoltaïque car c’est un sujet qui me passionne. J’envisage d’effectuer ce post doc dans un cadre industriel ou pré industriel. En effet, selon moi, la recherche publique est un peu bouchée en particulier en France et la recherche appliquée m’intéresse davantage.

Une dernière question Adrien, à l’issue de votre première année de thèse Pouvez-vous nous dire si le métier de chercheur correspond à ce que vous imaginiez ?
J’ai commencé à songer au métier de chercheur en fin de licence à l’occasion d’un stage dans un labo qui m’avait plu. Ce qui me surprend aujourd’hui c’est la quantité de temps que consacre un chercheur aux charges administratives. Ils sont toujours en quête de financements pour des travaux de recherche, et ne consacre qu’un temps très restreint à la recherche elle-même. Cela donne l’impression que la recherche publique n’est plus assurée que par les doctorants et post doctorants tant les chercheurs titulaires sont accaparés par l’administratif. Je connaissais ce phénomène mais pas son degré d’intensité !

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