M@CSEE
Microélectronique Composants Systèmes efficacité énergétique
Introduction
L’équipe M@CSEE relève les défis techniques liés à la fabrication, la caractérisation et la modélisation de dispositifs microélectroniques tels que les cellules solaires ou les transistors bipolaires.
Les compétences de notre équipe de recherche couvrent l’ensemble du domaine de la physique des semi-conducteurs et des dispositifs microélectroniques, en particulier le transport électronique dans les composants.
Les thèmes de recherches
Caractérisation électrique des composants microélectroniques : Bruit basse fréquence
La caractérisation électrique de composants microélectroniques est depuis de très nombreuses années une spécialité de recherche au laboratoire, en particulier celle du bruit basse fréquence.
Conversion d’énergie pour capteurs : PV en intérieur
Le développement des applications de l’Internet des objets (IoT) ou des réseaux de capteurs sans fil (WSN) connaît une croissance importante. Atteindre l’autonomie énergétique des capteurs associés reste un défi.
Conversion thermophotovoltaïque
Le captage de l’énergie thermique par le photovoltaïque est un domaine de recherche en plein renouveau. La conversion thermophotovoltaïque (TPV) consiste à convertir l’énergie thermique rayonnante de sources chaudes (à 700 °C et plus) en énergie électrique à l’aide de cellules photovoltaïques.
Cellules solaires multi jonction III-Sb
Actuellement, les meilleurs rendements, « à un soleil », des cellules photovoltaïques de 3 à 6 jonctions sont d’environ 38-39 %, alors qu’ils atteignent 44 à 47 % sous une lumière concentrée.
Cellules solaires en Silicium
Le travail développé sur ce sujet a pour but de contribuer à réduire le coût du kW/h photovoltaïque.
Equipements spécifiques
Pour la caractérisation électronique
Pour la caractérisation Opto-électronique
Compétences
Modélisation des cellules solaires : Des outils de modélisation 1D et pseudo-3D ont été développés pour caractériser les cellules solaires à une ou plusieurs jonctions à des taux de concentration faibles ou élevés.
Modélisation de la croissance des matériaux : La modélisation de la croissance PECVD du silicium nanocristallin a été développée et permet de reproduire la forme conique des nanocristaux de Si ainsi que la morphologie du sommet [1]
Modélisation du transport électrique dans les semi-conducteurs amorphes [1]
Partenaires
Caractérisation électrique des composants microélectroniques : Bruit basse fréquence :
Modena UniversityCellules solaires multi jonction III-Sb :
PROMESIN2MPINLCellules solaires en Silicium :
Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM) CMPMines Saint EtienneIRDEPCellules solaires à base de silicium multicristallin :
Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL)PROMESCaractérisation électrique des composants microélectroniques : Bruit basse fréquence :
STMicroelectronicsInfineonIEMN LilleCellules solaires en Silicium :
ImpikaCellules solaires à base de silicium multicristallin :
SEMCO EngineeringéMaPhotowatt (EDF)Caractérisation électrique des composants microélectroniques : Bruit basse fréquence :
RF2THZ-SiSOC European Project (CATRENE – DGE) (2012-2016)TARANTO European project (H2020 ECSEL JU – DGE) (2017-2020)Cellules solaires multi jonction III-Sb :
Labex SOLSTICE (ANR-10-LABX-0022)Equipex EXTRA (ANR-11-EQPX-0016)PEPS Energie 2016 (CPV-SCELL)PEPS Energie 2017 (Heat_PV)Cellules solaires en Silicium :
ANR Inxilicium (ANR-08-HBI-0021)CNRS Liban (PhD funding)Cellules solaires à base de silicium multicristallin :
SATT AxLRFUI Presinol.Projets de recherche
PV-STAR
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SHIFT
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