Synthesis of hydrophobic compounds and their electrochemical grafting onto porous carbon layers for the protection of perovskite solar cells

Detailed subject

Les cellules solaires à pérovskites constituent une technologie photovoltaïque émergente particulièrement prometteuse en raison de leurs excellentes propriétés optoélectroniques et de leur potentiel de fabrication à faible coût. Cependant, leur sensibilité aux conditions environnementales, notamment à l’humidité, constitue un frein majeur à leur stabilité et à leur développement à long terme. Afin de limiter leur dégradation, une encapsulation des dispositifs est généralement mise en œuvre pour les isoler du milieu extérieur. Néanmoins, cette approche peut ajouter des étapes de fabrication et modifier les propriétés du dispositif.

Dans le cadre de ce stage, une approche alternative basée sur la fonctionnalisation de la couche superficielle de carbone poreux sera étudiée afin d’améliorer la protection des cellules solaires à pérovskites vis-à-vis de l’humidité. Pour cela, des composés organiques hydrophobes portant des fonctions d’ancrage adaptées à la surface de carbone seront synthétisés, isolés et caractérisés. Ces molécules seront ensuite greffées électrochimiquement sur le support conducteur en carbone. Différentes méthodes électrochimiques, notamment la voltamétrie cyclique (CV), la chronoampérométrie (CA) et la chronopotentiométrie (CP), seront étudiées afin d’optimiser les conditions de greffage et d’identifier la méthode permettant d’obtenir la fonctionnalisation la plus efficace et homogène. Enfin, les conditions optimisées seront appliquées directement à des cellules solaires à pérovskites, afin d’évaluer expérimentalement l’efficacité de cette fonctionnalisation dans la protection des dispositifs vis-à-vis du milieu extérieur et d’étudier son impact sur leur stabilité.

Location

CEA Saclay, (91) Essonne, France

Internship conditions

• Durée du stage : 6 mois
• Niveau d’étude requis : Bac+5
• Formation : Master 2
• Poursuite possible en thèse : Non
• Date limite de candidature : 1 février 2027

Méthods, technics :

Au cours du stage, différentes techniques de chimie organique seront mises en œuvre, notamment la synthèse organique, l’extraction, la filtration, la purification par chromatographie ainsi que la caractérisation par spectroscopie IR/RMN. La fonctionnalisation électrochimique, selon différentes méthodes, sera également réalisée afin de modifier la surface de couches de carbone poreux. Les surfaces fonctionnalisées seront ensuite caractérisées par microscopie électronique à balayage (MEB) et par des mesures de mouillabilité (angles de contact), afin d’évaluer l’efficacité et la qualité de la fonctionnalisation.

Langages informatiques et logiciels :

Microsoft office, Chemdraw, Mestrec Nova.

Pour candidater, envoyer un mail à : ;

Internship supervisor

Bruno JOUSSELME
Tél. : +33 1 69 08 91 91
Email :

Responsable NIMBE / LICSEN

Frédéric Oswald
Tél. : 01 69 08 21 49