Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DES-26-0441
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Étude de la Métastabilité des Cellules Photovoltaïques à Hétérojonction de Silicium et Stratégies de Stabilisation
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les cellules photovoltaïques à base de silicium, notamment les cellules à hétérojonction de silicium (SHJ) utilisant du silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H), atteignent des rendements supérieurs à 25%. Cependant, ces architectures présentent une métastabilité intrinsèque, comme la dégradation Staebler-Wronski, qui peut entraîner une perte de rendement durant le stockage entre fabrication et assemblage en module. Dans un contexte de chaînes logistiques mondialisées, ces instabilités représentent un risque économique et technique mal quantifié. Cette thèse vise à répondre aux questions suivantes : quel est l'impact quantitatif de l'instabilité sur le rendement des cellules à haut rendement lors d'un stockage prolongé ? Quels sont les mécanismes physiques responsables de cette dégradation ? Quelles stratégies technologiques permettent de réduire ou éliminer cette instabilité ? Quelles sont les implications industrielles pour la logistique de mise en module ? Pour ce faire, un protocole expérimental rigoureux sera mis en place pour suivre les performances électriques des cellules sur plusieurs mois, en variant les conditions de stockage (atmosphère, température, humidité). Des structures-test et des caractérisations avancées (FTIR, Raman, Silvaco TCAD) seront utilisées pour comprendre les phénomènes physiques impliqués. L'optimisation des procédés, l'introduction de nouveaux matériaux, et un conditionnement amélioré seront explorés pour stabiliser les cellules. Des recommandations pratiques pour l'industrie, concernant les durées maximales de stockage et les conditions de stockage optimales, seront également établies. L'objectif est de développer des solutions technologiques et logistiques pour minimiser les pertes de rendement des cellules SHJ, optimiser les chaînes logistiques et réduire les risques économiques associés.
Université / école doctorale
Sciences, Ingénierie, Santé (EDSIS)
Saint-Etienne
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Ecole d'ingénieur ou Master 2
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
VARACHE Renaud
renaud.varache@cea.fr
CEA
DES/DTS//LPH
50 avenue du lac léman, 73375 Le Bourget-du-lac
04 79 79 28 73
Tuteur / Responsable de thèse
Darnon Maxime
Université Saint-Etienne - CNRS
UMR Laboratoir Hubert Curien
Laboratoire Hubert Curien, UMR CNRS 5516,
Bâtiment F 18 Rue du Professeur Benoît Lauras
42000 Saint-Etienne
FRANCE
04 77 91 57 97
En savoir plus