Projet Gemini : Etude de la dégradation des pérovskites

Le projet Gemini, vise à faire progresser la compréhension fondamentale de la structure des pérovskites halogénées en étudiant les premiers stades de leur dégradation sous l'influence de différents facteurs de stress.

Les pérovskites : des matériaux à haut rendement

Les pérovskites sont des matériaux présentant un haut rendement de conversion de l'énergie solaire en électricité. Ils sont particulièrement utilisés dans la fabrication de systèmes photovoltaïques. Ils présentent de nombreux autres avantages (facilité de fabrication, flexibilité, coût de production) mais les conditions de stress externes, notamment la température et la lumière auxquels ils sont soumis, amoindrissent leur performance sur le long terme.

Afin d'étudier la dynamique de dégradation des pérovskites, l'objet de ce projet est de concevoir et monter un système de laboratoire basé sur la diffraction des rayons X résolue en temps permettant d’accéder à la dynamique structurale picoseconde de ces matériaux.

Projet Gemini : Une collaboration exceptionnelle

Porté par le Directeur de Recherche Frédéric Sauvage du Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides (LRCS), Gemini sera mené en étroite collaboration avec le département Systèmes Photoniques d'ALPhANOV.

Ce département se consacre à la conception et à la réalisation de systèmes intégrant des technologies optiques et photoniques avancées. Cela inclus le design et la fabrication de bancs opto-mécaniques, de dispositifs de mesures de performance optiques, de systèmes de vision avancés.

C'est au travers d'autres projets comme le projet XPulse que les savoir-faire autour de la génération de rayons X par laser se sont développés.

Dans le cadre de Gemini, ALPhANOV développera et fournira un système de diffraction ultrarapide constituée de deux sous-ensembles principaux :

• Un module de conversion table–top permettant de générer une source impulsionnelle de rayons X durs (dizaine de keV) avec un laser pulsé. Ce type de source permettra de disposer d’impulsions X picosecondes ou sub-picosecondes, cadencées au kHz, ouvrant la voie à l’étude de la dynamique ultrarapide de la matière via des mesures de diffraction résolue en temps type pompe optique / sonde X
• Une enceinte radio-protégée accueillant le module XPLS et destinée à intégrer une plateforme expérimentale de diffraction X résolue en temps

Date de début du projet : novembre 2024

Financement

Horizon Europe - programme de finance clé pour la recherche et l'innovation - ERC (n°101141284 ERC - 2023 – ADG)