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PEROVSKITES IMPRIMEES POUR LE PHOTOVOLTAÏQUE, LES
CAPTEURS AUTONOMES, LES DISPOSITIFS DE
POSITIONNEMENT ET LES COMMUNICATIONS OPTIQUES
SANS FILS
A. Gheno, S. Vedraine, J. Bouclé, R. Antony, B. Ratier
Equipe OptoPlast, Département MINACOM, Institut XLIM
UMR CNRS 7252
XLIM Equipe Optoplast
Journée Pérovskites Hybrides 2015
Optoélectronique Plastique
Département MINACOM
Responsable : Pr. Bernard Ratier – [email protected]
7 enseignants-chercheurs permanents / ~ 8 doctorants
http://www.xlim.fr/minacom/optoplast
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XLIM Equipe Optoplast
Journée Pérovskites Hybrides 2015
Plateforme PLATINOM
Technologie et Instrumentation Optoélectronique Plastique (OPTOPLAST)
http://www.xlim.fr/platinom/
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XLIM Equipe Optoplast
Journée Pérovskites Hybrides 2015
Bilan/Positionnement national, international
XLIM dans le comité de pilotage du réseau CNRS Nanorgasol et du GDR Electronique
Organique
membre du bureau PV de l’AFELIM
dans le comité scientifiques des conférences DIELOR, MNPC, NOE Organisolar, AC
OrgaPVnet et F-π
Technologies
Caractérisations
Phénomènes de transport
PV Organique et Hybride
Optoélectronique en régime transitoires
Electrodes Transparentes
Electrique
Interfaces pour l’OPV
Post-process
Thermoélectricité
Modélisations
Modélisations de la dissipation
Optiques
Electriques
Couleurs
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XLIM Equipe Optoplast
Journée Pérovskites Hybrides 2015
Labex SLIM
SPCTS : sciences des matériaux
XLIM : électroniques et optiques
Labex XLIM/SPCTS
Des matériaux et composants
céramiques sp
spécifiques
écifiques aux
aux
systèmes communicants
intégrés, sécurisés, intelligents
ENERGIE
- Nouvelles sources,
- Nouvelles générations de
réacteurs nucléaires,
- Economies d’énergie
SANTE
- Autonomie
- Traitement/prévention
- Ingénierie tissulaire
SECURITE
- des biens
- des lieux
- des personnes
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Journée Pérovskites Hybrides 2015
Objectifs scientifiques liés aux Pérovskites
 Rupture Technologique (Science Top 10 Breakthroughs of 2013)
 Compatible avec procédés bas coûts (comme l’impression Mei & al Science 345, 295,
2014)
PHOTOVOLTAÏQUE et MICROSOURCES AUTONOMES
COMMUNICATIONS OPTIQUES
SANS FILS
DISPOSITIFS DE
POSITIONNEMENT
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Journée Pérovskites Hybrides 2015
Le Photovoltaïque et Micro-Sources Autonomes
Un rendement record en laboratoire de 20,1% + dépôt en solution
une masse spécifique en énergie (énergie/masse de capteur) sans doute
inégalée jusqu'à présent
Un protocole à été développé grâce à une collaboration avec le CEA SPrAM (Dmitry Aldakov)
η = 6,5 %
Les objectifs en cours sont d’obtenir des performances à l’état de l’art et de développer un protocole de
dépôt par impression (Alexandre GHENO - thèse DGA - Labex)
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Le Photovoltaïque et Micro-Sources Autonomes
Développement d’oxyde de pérovskites pour le PV
Collab. SPCTS (Pierre-Marie Geoffroy, Fabrice Rossignol)
 Couche d’interface ou couche active
 Etude optoélectronique des matériaux
 Réalisation de dispositif
Projet Action Structurante Région du Limousin
Cellule Solaire Utilisant des Pérovskites Hybrides Sans Plomb (SuperSansPlomb)
ANR 2015
Collab. SPrAM-LEMOH (Dmitry Aldakov, Peter Reiss, Renaud Demadrille, Jérôme Faure-Vincent, David
Djurado, Serge Gambarelli), FOTON (Jacky Even, Laurent Pedesseau, Alain Rolland, M. Daniel Sapori, Shijan
Wang)
 Matériaux absorbeurs sans plomb
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Journée Pérovskites Hybrides 2015
Les Dispositifs de positionnement
Etude de l’effet photovoltaïque latérale transitoire dans les pérovskites hybrides
K. Zhao, K.-J. Jin, H. Lu, Y. Huang, Q. Zhou, M. He, Z. Chen, Y. Zhou, G. Yang, Transient lateral photovoltaic effect in p-n
heterojunctions of La0.7Sr0.3MnO3 and Si, APPL. PHYS. LETT. 88, 141914 (2006)
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Journée Pérovskites Hybrides 2015
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La communication optiques sans fils
Démonstration de l’électroluminescence des pérovskites
Z.-K. Tan & al,
Nature Nano. 9,
687 (2014)
Applications visées :
Télécommunication sans fils (Li-Fi…)
Des verrous à lever :
 Stabilisation de l’émission (dans l’idéale dans le blanc)
 Temps de réponse
 Propriétés de commutation et de transmission de données à évaluer
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La communication optiques sans fils
Atouts
=> XLIM, c'est un savoir-faire sur les hyperfréquences, l'optique et la photonique et
dans les domaines des réseaux télécom.
La modulation du signal sera étudiée en collaboration avec le département C2S2 de
XLIM (COMPOSANTS CIRCUITS SIGNAUX ET SYSTÈMES HAUTES
FRÉQUENCES)
=> Equipe Optoplast est historiquement impliquée dans les OLED
Développement d’une LED à base de pérovskites hybrides
Collab. Lab. Aimé Cotton et PPSM (Emmanuelle Deleporte, Pierre Audebert - Cachan)
 Pérovskites 3D ou / et 2D
 Réalisation de dispositifs
 Caractérisation de la réponse sous modulation
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Conclusion
Les points forts des perspectives
 Des objectifs en adéquation avec les axes clés du SNRI et de l’Europe (agenda stratégique OLAE)
dispositifs pour un développement durable,
intégrés dans les domaines de l’énergie, autonomie/santé, réseau de capteurs
 Développer des technologies pouvant répondre à la production à grande échelle
Atouts pour les mener à bien:
 Expertise reconnue dans le domaine de l’électronique hybride
 Intégration dans la plateforme PLATINOM
 Labex SigmaLIM
 Des entreprises locales impliquées
 Des collaborations initiées
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