Séminaire TOP-SET : Cellules solaires à bandes intermédiaires à points quantiques
Un séminaire présenté par TOP-SET, un programme FONCER du CRSNG
15 avr. 2024 — 13 h à 14 h
Une présentation sur les notions de bases et perspectives d'avenir des cellules solaires à bandes intermédiaires à points quantiques
Détails
Cellules solaires à bande intermédiaire à points quantiques : Notions de base et perspectives
Résumé : Les cellules solaires à bande intermédiaire ont été proposées il y a près de 30 ans pour surmonter la limite d'efficacité de Shockley-Queisser des cellules à jonction unique en introduisant une bande d'états électroniques profonds dans la bande interdite du semiconducteur. Cela crée une sorte de cellule à triple écart à l'échelle du matériau, dans laquelle l'absorption séquentielle à travers les trois bandes permet d'étendre la fraction du spectre solaire qui peut être absorbée tout en minimisant les pertes par thermalisation. Pour ce faire, le flux de photons entrant doit maintenir les trois bandes dans un état de non-équilibre, avec des niveaux quasi-Fermi distincts. L'efficacité maximale théorique est d'environ 45 % sous 1 soleil et de 63 % à pleine concentration. Les points quantiques ont été largement étudiés en tant que système matériel prometteur pour la réalisation du concept de bande intermédiaire. Cependant, la démonstration de cellules solaires à bande intermédiaire à base de points quantiques n'a pas encore été faite. Dans cette présentation, je passerai en revue le principe de fonctionnement de base des cellules solaires à bande intermédiaire à base de points quantiques et je discuterai des résultats expérimentaux et des perspectives de développement à l'aide de simulations numériques basées sur un modèle semi-classique combinant le transport et les transitions inter-sous-bandes.
Invitée
Federica Cappelluti
Politecnico di Torino, Italie
Federica Cappelluti est professeure agrégée de génie électronique à la Politecnico di Torino, en Italie. Elle a obtenu son doctorat en génie électronique et des communications à la Politecnico di Torino en 2002. Sa thèse portait sur les modulateurs à électroabsorption et elle a réalisé une partie de sa recherche à la University of California, Los Angeles, aux États-Unis. Le leitmotiv de sa recherche a été la modélisation et la simulation de dispositifs semiconducteurs pour diverses applications, des télécommunications à l'électronique à haute fréquence en passant par l'énergie, le tout au niveau des circuits en se basant sur la physique. Depuis une dizaine d'années, elle est principalement active dans le domaine de la photovoltaïque et a mis en place une nouvelle équipe de recherche à la Politecnico di Torino qui travaille sur la modélisation de concepts avancés de cellules solaires. Sa recherche actuelle porte sur les cellules solaires à points quantiques et à bande intermédiaire, les approches de piégeage de la lumière, les nouvelles architectures en tandem et le refroidissement radiatif. Federica détient une longue expérience des collaborations internationales et des projets de recherche, qu'ils soient industriels ou financés par des fonds publics, également en tant qu'investigatrice principale et coordinatrice. Elle est coautrice de plus de 100 publications dans des revues internationales à comité de lecture et des conférences internationales, ainsi que de deux chapitres de livres. Elle possède une solide expérience en tant qu'évaluatrice pour plusieurs revues internationales et agences de financement. Elle enseigne des cours sur les dispositifs électroniques aux cycles supérieurs et les principes fondamentaux des systèmes et technologies électroniques au premier cycle. Elle est impliquée au niveau institutionnel en tant que conseillère du recteur pour la science ouverte.
Financement
Le financement pour ce séminaire est fourni par l’Université d’Ottawa.