Couches minces de doubles pérovskite Bi2FeCrO6 pour des applications en photovoltaïque
Langue Français
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Auteur : Wendling, Laurianne
Date de soutenance : 16-12-2022

Directeur(s) de thèse : Colis, Silviu-Mihail

Président : Viart, Nathalie
Rapporteur(s) : Lemée, Nathalie - Fouchet, Arnaud

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Chimie des polymères - chimie des matériaux
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Ferroélectricité, BFCO, Contrainte, Photovoltaïque, Polarisation
Mots-clés :
  • Couches minces
  • Pérovskites
  • Photopiles
Résumé : Si les matériaux ferroélectriques sont largement exploités en microélectronique en tant que diélectriques, des études envisagent également leur utilisation dans des domaines tels que le stockage d’information entre autre et, plus récemment en particulier les cellules photovoltaïques (PV). L’objectif de la thèse est d’élaborer des cellules photovoltaïques à l’aide du Bi2FeCrO6 (BFCO), un matériau ferroélectrique dont la largeur de la bande interdite autorise une absorption efficace de la lumière UV et visible. L’enjeux est d’améliorer les propriétés optoélectroniques de ce matériau qui dépendent fortement de l’ordre cationique Fe-Cr. Cet ordre peut être contrôlé en modulant les conditions de dépôt et notamment la fréquence des tirs lasers lors de la croissance de couches minces par ablation laser pulsé. Une étude en fonction des conditions de croissance du BFCO sur des substrats de SrTiO3 et Nb:SrTiO3 a été effectuée. Les analyses structurales (DRX), optiques (UV-Visible) et électriques (PFM, C-AFM) effectuées montrent que les couches obtenues sont épitaxiées avec une répartition homogène des atomes de Fe et Cr au sein de la couche mais restent néanmoins fortement désordonnées. L’étude des propriétés ferroélectriques montre une direction de polarisation préférentielle au sein du matériau. Des dispositifs basés sur ces couches de BFCO ont également été fabriqué afin de tester les propriétés photovoltaïques à une échelle macroscopique. La tension en circuit ouvert de 50 mV reste encore trop faible pour la nouvelle génération de cellules photovoltaïque.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2022STRAE040
Type de ressource : Thèse