Matériaux pérovskites halogénées sans plomb pour le photovoltaïque : synthèse, propriétés structurales et stabilité

Les matériaux pérovskites halogénés à base de plomb sont dotés de propriétés optoélectroniques remarquables qui leur ont permis de s’imposer rapidement dans le domaine des applications photovoltaïques. Toutefois, la présence de plomb sous forme soluble est un frein important à leur déploiement à l’échelle industrielle. L’étain est apparu récemment comme une alternative prometteuse au plomb, mais sa propension à s’oxyder en Sn+4 entraine des problèmes d’instabilité des matériaux. Une voie possible suggérée par des travaux essentiellement théoriques est la substitution partielle de Sn par Ge. L’objectif de cette thèse est d’étudier les propriétés structurales des composés de type ASnxGe1-xI3 (A cation monovalent organique ou inorganique) d’une part sous forme de matériaux massifs polycristallins et d’autre par en couches minces, dans le but d’identifier et de comprendre les différents processus d’instabilité en jeu pour pouvoir les maîtriser.

Les matériaux seront synthétisés au laboratoire et caractérisés notamment au moyen de techniques de diffusion des rayons X et des neutrons, en laboratoire et en grands instruments.

La thèse bénéficiera d’un environnement scientifique riche et stimulant, au sein de deux équipes aux compétences complémentaires en synthèse et caractérisation des matériaux.

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