Soutenance de thèse Manon Spalla

Le concept des cellules solaires à base de pérovskites hybrides est assez récent. Les propriétés exceptionnelles des pérovskites hybrides halogénées permettent d’obtenir des rendements supérieurs à 24% à ce jour et suscitent énormément d’engouement pour améliorer les performances initiales, aller vers des dispositifs de plus grande surface et une meilleure stabilité. Le principal défi de ce type de cellules concerne en effet leur stabilité vis-à-vis de sollicitations extérieures (principalement température, humidité et illumination). Il est aujourd’hui indispensable de comprendre les principaux mécanismes de dégradation de ces cellules pour développer des stratégies afin d’en minimiser les effets.  

Cette thèse vise à étudier le vieillissement de cellules solaires à base de pérovskites hybrides halogénées. Une étude approfondie de la pérovskite (notamment MAPbI₃) et de ses interfaces a été réalisée. Les couches de transport ont été choisies et mises en œuvre avec des matériaux performants et compatibles avec un procédé de dépôt basse température tels que le dioxyde d’étain, l’oxyde de zinc dopé à l’aluminium, le poly(3-hexylthiophène) et le poly (triaryl amine). Des campagnes de vieillissement de dispositifs en conditions variées combinant outils d’investigations chimiques, physico-chimiques, morphologiques et physiques suggèrent différents mécanismes de dégradation des matériaux constitutifs. Une conclusion importante de ces travaux est que pour optimiser la stabilité de ces cellules, il faut optimiser non seulement celle de la couche active, mais aussi de ses couches d’interfaces.