Description du projet
Améliorer le rendement de conversion de la lumière infrarouge en énergie
La lumière infrarouge représente près de la moitié de l’énergie solaire atteignant la surface de la Terre. Néanmoins, les rayons infrarouges solaires passent habituellement au travers des matériaux photovoltaïques qui composent les cellules solaires. Le projet PAIDEIA, financé par l’UE, a pour objectif d’améliorer la conversion de l’énergie solaire dans la partie infrarouge du spectre. Pour y parvenir, il aura recours à des nanocristaux semi-conducteurs dopés possédant une réponse plasmonique ajustable dans la plage de longueurs d’onde comprise entre 800 et 4 000 nm. Trois architectures différentes seront testées afin de produire un dispositif de cellules solaires à haut rendement. À terme, le projet envisage de mettre au point des cellules solaires tandem qui combinent les rendements de conversion énergétique habituels d’une cellule solaire commerciale en silicium avec le nouveau dispositif qu’il a prévu de créer, en ciblant un rendement total de conversion de l’énergie solaire de 30 %.
Objectif
Earth is inhabited by an energy hungry human society. The Sun, with a global radiation at the ground level of more than 1 kW/m^2, is our largest source of energy. However, 45% of the total radiation is in the near infrared (NIR) and is not absorbed by most photovoltaic materials.
PAIDEIA focuses on two main advantages aiming to enhance the capacity of solar energy conversion:
i) plasmon assisted hot carriers extraction from NIR plasmonic materials;
ii) linewidth narrowing in plasmonic nanoparticle films that enhances the lifetime of hot carriers and, thus, boosts the efficiency of light driven carrier extraction.
Instead of metals, which operate mostly in the visible region, we will make use of doped semiconductor nanocrystals (DSNCs) as hot electron extraction materials possessing a plasmonic response tunable in the range 800 nm – 4000 nm. Three different innovative architectures will be used for improved device performance: i) improved Schottky junctions (DSNC/wide band gap semiconductor nanocomposites); ii) ultrathin devices (DSNCs/2D quantum materials); iii) maximized interface DSNC/semiconductor bulk hetero-Schottky junctions.
By combining both concepts in advanced architectures we aim to produce a solar cell device that functions in the NIR with efficiencies of up to 10%. A tandem solar cell that combines the conventional power conversion efficiency, up to ~1100 nm, of a commercial Si solar cell (~20%) with the new PAIDEIA based device is expected to reach a total power conversion efficiency of 30% by extending the width of wavelengths that are converted to the full spectral range delivered by the Sun. PAIDEIA has a deeply fundamental character impacting several areas in the field of nanophysics, nanochemistry and materials processing and, at the same time, having a high impact on the study of solar energy conversion. Finally, PAIDEIA will provide answers to the fundamental questions regarding the physical behaviour of plasmonic/semiconductor interfaces.
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: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- ingénierie et technologie nanotechnologie nanomatériaux nanocristal
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- ingénierie et technologie ingénierie des materiaux nanocomposites
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
10129 Torino
Italie
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.