La thèse proposée porte sur le vieillissement des verres utilisés dans les modules photovoltaïques, un enjeu clé de la transition énergétique. Les centrales solaires de grande puissance fonctionnent à des tensions de plus en plus élevées, ce qui accélère la migration du sodium depuis le verre vers les cellules — un phénomène aggravé par l'humidité ambiante, appelé dégradation induite par le potentiel (PID). Ce phénomène limite la durée de vie des modules et leur installation en série à moyenne et haute tension. Des travaux récents montrent qu'ajouter d'autres cations à la composition du verre peut réduire cette migration, mais les mécanismes fondamentaux de transport des ions Na? restent mal compris.
L'objectif de la thèse est de caractériser finement ces mécanismes en fonction de paramètres intrinsèques (composition, structure du verre) et extrinsèques (tension, humidité, température), d'abord sur le verre seul, puis sur des modules élaborés avec ces verres. L'approche combinera expériences et modélisation : élaboration et caractérisation physico-chimique des verres, RMN haute température (²³Na, ²?Si, ¹7O, ²7Al) pour sonder les environnements locaux des cations et les énergies d'activation, et dynamique moléculaire (avec et sans champ électrique, y compris sur systèmes protonés) pour étudier la mobilité du sodium et le transport directionnel des ions.
La démarche suivra une complexification progressive : verres seuls, puis matériaux bifaciaux verre-encapsulant, et enfin modules complets soumis aux essais de vieillissement normalisés de l'industrie PV. Le profil recherché est un(e) candidat(e) en sciences des matériaux, idéalement avec des compétences en modélisation atomistique. La thèse s'appuiera sur des collaborations entre le CEA-Marcoule, l'INES (pour la fabrication des modules), le CEA-Saclay et le CEMHTI (RMN), ainsi que Sorbonne Université (simulation).