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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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High-Voltage Micro-Photovoltaic Cells and Photodetectors Based on Guided Nanowires for On-Chip Powering of Autonomous Microsystems

Description du projet

La technologie solaire à nanofils pourrait alimenter les dispositifs intelligents

Le nombre de capteurs dans l’internet des objets (IdO) est amené à augmenter à un rythme sans précédent. Étant donné que la plupart d’entre eux seront connectés sans fil, il est indispensable de trouver des formes d’énergie intelligentes, efficaces et peu coûteuses pour les alimenter. Le projet GuidedNW-PV, financé par l’UE, exploite le potentiel des nanofils semi-conducteurs cœur-coquille, qui représentent les structures idéales pour des cellules photovoltaïques miniaturisées efficaces. En utilisant des réseaux planaires de nanofils hautement ordonnés, les chercheurs ont déjà intégré plusieurs cellules photovoltaïques en série, multipliant ainsi leur tension en circuit ouvert pour atteindre n’importe quelle valeur souhaitée. Le projet vise à présent à mettre au point un prototype de cellule photovoltaïque à haute tension qui repose sur ces réseaux de nanofils et à intégrer un microsystème fonctionnel dans cette même puce.

Objectif

The Internet of Things (IoT) relies on billions of autonomous miniaturized sensor nodes deployed over the environment, homes, offices, and our own clothes and bodies. Powering these sensors creates a huge and urgent demand for smaller devices capable of harvesting energy from the environment and supplying the required power characteristics. Photovoltaic (PV) cells are attractive sources of renewable energy in illuminated environments, but their output voltage is limited to a few volts, whereas MEMS sensors often require higher voltages to operate. Such voltages can only be achieved by connecting several PV cells in series, or using large converters, two solutions that are prohibitive in terms of size and weight. Core-shell semiconductor nanowires (NWs) are ideal structures for efficient miniaturized PV cells, but lack of control in their assembly has prevented their integration in series.

Using the guided growth approach developed in our ERC Advanced project, we have succeeded to produce highly ordered planar arrays of NWs with exquisite structural control, which enabled us to create efficient PV cells and integrate them in series to multiply their open-circuit voltage to virtually any desired value. This power supply is expected to outperform all existing miniature power sources for the IoT by orders of magnitude. The aim of this PoC is to develop a prototype of a CMOS/MEMS-compatible high-voltage micro-PV cell based on series-connected core-shell NW arrays, and demonstrate its on-chip integration with a working microsystem.

This demonstration will set the path to commercialization for various applications, including but not limited to IoT. A strong added value is expected for microelectronics manufacturers, who can integrate PV cells together with MEMS sensors on the same chip, thus gaining size advantage. We will prepare a commercialization strategy and carry out IPR considerations in order to obtain strong IP position in this immensely growing market.

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.

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Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

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.

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.

ERC-POC - Proof of Concept Grant

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

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.

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-PoC

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Contribution nette de l'UE

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.

€ 150 000,00
Coût total

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.

€ 150 000,00

Bénéficiaires (1)

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