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Nanostructures pour cellules photovoltaïques inorganiques| Réf : RE258 v1
Auteur(s) : Lionel SANTINACCI
Date de publication : 10 oct. 2016
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Les principaux enjeux concernant les cellules photoélectriques ont été décrits dans le paragraphe précédent. Il semble que la synthèse de nouveaux matériaux d’électrodes soit une option possible mais ce sont la nanostructuration et la fonctionnalisation des photoélectrodes qui apparaissent comme les solutions les plus prometteuses. Grâce à ses nombreux avantages en comparaison des autres méthodes de dépôt [RE253], le procédé ALD est l’outil idéal pour réaliser la prochaine génération de cellules photoélectrochimiques. En effet, depuis le début des années 2010, l’ALD a été employé avec succès pour la synthèse de films actifs ou passifs sur des substrats plans et tridimensionnels. On définit les couches actives et passives selon qu’elles participent directement au processus photoélectrochimique (c’est-à-dire absorption des photons, transport des charges…) ou qu’elles jouent un rôle indirect comme la protection contre la corrosion ou la passivation de la surface. Ce paragraphe décrit donc les différentes utilisations de l’ALD dans ce domaine : synthèse de matériaux de photoélectrodes, la fabrication de photoélectrodes micro- et nanostructurées, le dépôt de catalyseurs, la passivation et modification de la jonction et la protection contre la corrosion.
2.1 Synthèse de matériaux de photoélectrodes
Le procédé ALD sert à la synthése des matériaux d’électrodes et à ajuster, avec précision, leur composition ou leur dopage. Cependant, ce processus est lent et ne permet donc pas faire croître des couches épaisses (de l’ordre du µm). Il existe d’autres méthodes comme le procédé sol-gel, la synthèse hydrothermale ou encore la pulvérisation pyrolytique qui sont plus adaptées à ce type d’objectifs. En principe, on n’envisagera donc pas l’élaboration d’une photoélectrode massive par ALD. Il existe pourtant quelques cas où l’utilisation de l’ALD peut être justifiée....
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
(1) - FUJISHIMA (A.), HONDA (K.) - Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode. - Nature, vol. 238, 37-38 (1972).
(2) - PRÉVOT (M.S.), SIVULA (K.) - Photoelectrochemical Tandem Cells for Solar Water Splitting. - J. Phys. Chem. C, vol. 117, 17879–17893 (2013).
(3) - NOWOTNY (J.), BAK (T.), NOWOTNY (M.K.), SHEPPARD (L.R.) - Titanium Dioxide for Solar-Hydrogen I. Functional Properties. - Int. J. Hydrogen Energy, vol. 32, 2609−2629. (2007).
(4) - HARDEE (K.L.), BARD (A.J.) - Semiconductor Electrodes : V . The Application of Chemically Vapor Deposited Iron Oxide Films to Photosensitized Electrolysis. - J. Electrochem. Soc., vol. 123, 1024-1026 (1976).
(5) - HODES (G.), CAHEN (D.), MANASSEN (J.) - Tungsten Trioxide as a Photoanode for a Photoelectrochemical Cell (Pec). - Nature, vol. 260, 312-313 (1976).
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Groupe Linkedin Atomic Layer Deposition, réseau social professionnel
http://www.linkedin.com/groups?about=&gid=1885076 (page consultée le 31 mars 2016)
Blog de Jonas Sundqvist sur les nouveautés de l’ALD
http://www.blog.baldengineering.com (page consultée le 31 mars 2016)
HAUT DE PAGE
Conférence : International Conference on Atomic Layer Deposition, Conférence internationale sur les procédés ALD, a lieu tous les ans en alternance au États-Unis, en Europe et en Asie.
Conférence : International Baltic Conference on Atomic Layer Deposition, Conférence européenne sur les procédés ALD, a lieu quasiment tous les ans dans un pays Balte.
Conférence : Symposium on Atomic Layer Deposition Applications de l’Electrochemical Society meeting, Conférence internationale sur les procédés ALD, a lieu tous quatre ans.
http://www.electrochem.org/meetings/
Atelier : Réseau des acteurs français de l’ALD (RAFALD), Atelier français sur les procédés ALD, a lieu tous les ans en France.
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