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PHASe-transition IONics for sustainable photovoltaics

Description du projet

Des matériaux à changement de phase pour le photovoltaïque en intérieur

Les environnements intérieurs ne disposent que rarement d’une alimentation électrique fiable, ce qui implique de recourir à des piles jetables. C’est le cas notamment des détecteurs de fumée et des télécommandes. Bien que les cellules solaires à colorant (DSSC pour «dye-sensitised solar cells») fonctionnent bien en faible luminosité, elles souffrent d’une sensibilité à la chaleur et d’un transport de charge inefficace. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet PHASION explore comment les matériaux à changement de phase (MCP) peuvent développer les DSSC afin de capter la lumière en intérieur. Il mettra au point des MCP qui fondent et se solidifient à des températures modérées pour réguler la température des cellules solaires et améliorer le flux d’ions et d’électrons. Il apportera un éclairage sur la manière dont les MCP partiellement fondus peuvent stabiliser les porteurs de charge, afin d’augmenter les performances et la durée de vie des DSSC. Dans l’ensemble, PHASION entend accroître le rendement des cellules solaires à colorant en intérieur.

Objectif

Indoor environments - such as offices, homes, and smart devices - often lack a reliable, self-sustaining power source, forcing us to rely on disposable batteries. My work tackles this challenge by examining fundamental scientific principles that govern how phase-change materials (PCMs) can be combined with dye-sensitized solar cells (DSSCs) to capture ambient light more efficiently. Unlike conventional solar cells designed for strong outdoor sunlight, DSSCs optimally convert low-intensity indoor lighting into electricity. However, they still face obstacles - namely, heat sensitivity and inefficient charge transport under fluctuating indoor temperatures.
I plan to synthesize and study molecularly tailored PCMs - compounds that repeatedly melt and solidify at modest temperatures - investigating how these transformations help regulate a solar cell’s internal temperature and facilitate ion/electron flow within the device. Using advanced spectroscopy and microscopy, I will pinpoint the exact ways in which a partially molten PCM may stabilize or enhance charge carriers in DSSCs, thereby boosting their overall performance and extending their operational lifespan.
By integrating this adaptive material into indoor PV modules, the project delivers a robust, self-optimising power source tailored for low-illumination environments and the next generation of edge-AI sensors. Ultimately, this fundamental research aligns with the EU’s commitment to groundbreaking science, paving the way for more reliable, greener technology in our everyday lives.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

UNIVERSITY OF NEWCASTLE UPON TYNE
Contribution nette de l'UE
€ 260 347,92
Adresse
KINGS GATE
NE1 7RU Newcastle Upon Tyne
Royaume-Uni
Région
North East (England) Northumberland and Tyne and Wear Tyneside
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (2)