Description du projet
Dégradation précoce dans les structures pérovskites à halogénures métalliques
L’analyse comparative ex situ du vieillissement des pérovskites à base d’halogénures métalliques présente des limites, notamment en ce qui concerne la compréhension des premiers stades de la dégradation et de sa progression. Le projet GEMINI, financé par le CER, vise à améliorer notre compréhension des structures des pérovskites à base d’halogénures après l’absorption de photons, en examinant comment ce processus contribue à une dégradation précoce. La création d’un diffractomètre portable à diffusion de rayons X résolue dans le temps, conçu pour étudier la dynamique structurelle ultrarapide en laboratoire, constitue l’un des éléments clés du projet. GEMINI s’attaquera aux lacunes de l’analyse ex situ, et plus particulièrement à la sensibilité des pérovskites aux doses élevées des sondes et aux conditions de vide, qui accélèrent la dégradation. Le projet utilisera des méthodes in situ et operando, des techniques à faible dose, des chambres d’échantillonnage spécialement conçues et des outils de spectroscopie avancés pour donner un aperçu en temps réel de la dégradation sous divers facteurs de stress dans le cadre des protocoles ISOS.
Objectif
GEMINI aims to advance fundamental understanding about the halide perovskite structure dynamic subsequently to photons absorption and how the latter can seed the early stage degradation. The state-of-the-art overflows of comparative ex situ analysis before and after ageing. This approach does reveal neither information on early stage degradation nor relevant information on their propagation. GEMINI has the ambition to fill in this understanding gap through a holistic approach to cover the multiscale degradation facets. For this, specific developments are integrated, in particular a table-top time-resolved X-ray scattering diffractometer to explore ultrafast structural dynamic in lab. GEMINI addresses all drawbacks of ex situ analysis and the constrains of the perovskite sensitiveness to high probe dose or high vacuum which itself contribute to the degradation. GEMINI will reveal live information resulting exclusively from in situ and operando approaches based on low-dose techniques, through specifically developed sample chambers and setup modifications. Ultrafast time-resolved and electron spin resonance spectroscopies, time-resolved and steady-state X-ray diffraction and live-scanning environmental transmission electron microscopy (STEM) combined to the latest development in 4D-STEM/ASTAR are combined to gather comprehensive multiscale information about degradation upon all relevant ISOS stressors, one at once and in combination to assess the synergetic effects. GEMINI is built upon solid background competences with these advanced techniques to ensure impacts beyond the state-of-the art (SoA): (i) understanding perovskite structural dynamic and relaxation upon photo-excitation down to 1ps time scale, (ii) revealing the multiscale degradation pathways from seeds to long-range depending on ISOS stressors, (iii) networking with EU funded projects in the field to go beyond SoA materials analysis and implement predictive model for ageing.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences physiquesoptiquemicroscopie
- sciences naturellessciences physiquesphysique théoriquephysique des particulesphotons
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
75794 Paris
France