Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Multidimensional generAtion of bulk Photovoltaic currents by vectorial Light Engineering

Description du projet

Dépasser les limites de l’énergie solaire

La technologie solaire est limitée par un plafond mathématique connu sous le nom de limite de Shockley-Queisser. Selon cette règle, les cellules de silicium standard ne peuvent convertir qu’environ 33 % de la lumière du soleil en énergie, le reste étant perdu sous forme de chaleur. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MAPLE vise à trouver une solution grâce à l’effet photovoltaïque de masse (BPV). Contrairement aux cellules traditionnelles qui reposent sur une jonction entre deux matériaux, le BPV permet à certains cristaux de générer un courant dans tout leur volume. Les chercheurs utilisent des faisceaux lumineux sur mesure pour cartographier ces minuscules flux électriques à un niveau microscopique. L’objectif du projet est de construire une nouvelle classe de dispositifs à haut rendement qui permettraient enfin d’éliminer le goulot d’étranglement qui existe depuis longtemps en matière d’efficacité.

Objectif

Replacement of fossil fuels with renewable energy sources is one of the main challenges of our time. Harvesting solar radiation is a possible solution, as the sunlight power reaching Earth is orders of magnitude larger than human consumption. However, the efficiency of photovoltaic solar cells is limited by dissipation of all the photons energy exceeding the semiconductor bandgap according to the Shockley-Queisser (SQ) limit. The bulk photovoltaic (BPV) effect arising in non-centrosymmetric crystals has attracted considerable attention as above-bandgap electrons are predicted to contribute to the photocurrent, thus breaking the SQ limit. To enhance BPV-device efficiencies the underlying tensorial light-matter interaction needs further attention. Until now, the contribution from the three-dimensional shape of the electromagnetic field has been neglected, while a greater emphasis has been placed on the effect of the in-plane field gradient. A comprehensive theoretical and experimental understanding of the vectorial coupling between the conductivity tensor and the three-dimensional field structure is thus far lacking. The goal of this proposal is to identify the mechanism governing this coupling through carefully engineered light beams and by nanoscale mapping of the photocurrent with a novel scanning probe technique. This knowledge will be used to develop an optimization algorithm to improve BPV-devices efficiency: given a target material it will return the light structuring which maximizes the photocurrent generation. During the project I will complement my skills in scanning probe techniques, optics and solid-state physics with methods in structured light and materials science/engineering. This unique set of skills will enable the progress of my career in the emerging field of structured light-matter interactions. At the same time, I will acquire the necessary transferrable skills (leadership, communication and grant writing) to become an independent group leader.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Contribution nette de l'UE
€ 172 750,08
Coût total
Aucune donnée