Cellules thermophotovoltaïques à superréseaux

Superlattice thermophotovoltaic cells

• Auteur / Autrice : Basile Roux
• Direction : Rodolphe Vaillon, Jean-Philippe Perez
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IES - Institut d'Electronique et des Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : MAtériaux Composants et Systèmes pour l'Efficacité Énergétique (M@CSEE)

Mots clés

Mots clés libres

Infrarouge

Thermophotovoltaïque

Fabrication technologique

Caractérisations électriques et opto-électroniques

Simulations TCAD

Infrared

Thermophotovoltaics

Clean-room processing

Electrical and opto-electrical characterizations

TCAD simulations

Résumé

L'objectif de la thèse est de proposer, fabriquer et caractériser des cellules thermophotovoltaïques à très bas gap (de 0,36 à 0,17 eV) et à base de superréseaux InAs/InAsSb pour convertir l'énergie thermique (chaleur perdue ou stockée disponible sous forme radiative) provenant de sources de chaleur de niveau moyen (< 1000 °C). Les principales exigences sont que la cellule photovoltaïque infrarouge doit pouvoir fonctionner à température ambiante et que les structures des cellules doivent être conçues de manière à maximiser les rendements spectraux et de conversion.

The objective of the thesis is to propose, fabricate and characterize very low bandgap (0.36 to 0.17 eV) InAs/InAsSb superlattice-based thermophotovoltaic cells to convert thermal energy (waste heat or stored heat available in radiative form) from medium-grade heat sources (< 1000 °C). The main requirements are that the infrared photovoltaic cell must be capable of operating at room temperature and that the cell structures must be designed to maximize spectral and conversion efficiencies.