Description du projet
Franchir la barrière de la chaleur pour faire évoluer la technologie des cellules solaires
Le réchauffement planétaire, la hausse des émissions et la nécessité de trouver des solutions énergétiques durables ont conféré une importance cruciale au développement de batteries à haute densité énergétique. Les batteries lithium-ion (Li-ion) actuellement utilisées dans les véhicules électriques n’offrent pas l’autonomie requise pour remplacer totalement les moteurs thermiques. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SALSA entend développer des batteries lithium-soufre (Li-S), qui offrent une densité énergétique plus élevée. Pour répondre aux préoccupations de sécurité, le projet travaille sur des anodes à base de silicium et des cathodes à base de soufre, visant une capacité de 600 mAh/g et une durée de vie de plus de 500 cycles. Les efforts de collaboration des équipes de recherche en Irlande, en République tchèque et en Slovaquie contribuent au développement d’une solution de batterie durable pour les véhicules électriques de demain.
Objectif
Chalcogenide Perovskites (CPs) have an enormous potential for Photovoltaics (PV). They have a high absorption coefficient and direct, tunable bandgap range of 1.45 - 2.2eV complementing Si solar cells. Moreover, CPs are composed of earth-abundant and nontoxic elements and have high thermal stability when exposed to air and humidity. However, no working CP-based solar cells have been reported due to their very high synthesis temperatures in a sulfur-reach environment. Realizing the potential of efficient and nontoxic CP-based solar cells currently faces two main challenges: the high synthesis temperature and the lack of control over doping. The overall goal of my project is to make CPs into photovoltaic absorbers by developing synthetic routes that provide highly crystalline thin films below temperatures of 500 C and controlling their doping levels.
To address these two missions, I will use a one-of-a-kind suite of thin-film deposition systems at my host institution (DTU Denmark). The system is dedicated to high throughput synthesis of sulfides with air-free transfer between three film processing tools. I will use combinatorial methods to systematically study the effect of changing elemental composition, chemical potentials, and process parameters on the crystallization temperature. After depositing high-quality thin film at lower temperatures, I will use the unique possibilities to control the charge carriers concentration in the CPs thin films at the host lab by incorporating various extrinsic dopants.
The wide use of combinatorial synthesis and high throughput characterization in this research will bring substantial, high-quality data for machine learning (ML) and deep learning (DL) purposes. Depositing CPs on TCOs can pave the way for a new kind of stable and nontoxic solar cells with moderate production costs.
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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- ingénierie et technologiegénie de l'environnementénergie et combustiblesénergie renouvelableénergie solaireénergie photovoltaïque
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
2800 Kongens Lyngby
Danemark