La silanisation est un procédé de traitement de surface permettant de modifier l’hydrophilie ou l’hydrophobie des substrats. Cette fonctionnalisation est cruciale pour préparer des surfaces photovoltaïques à des applications avancées, telles que le transfert de matériaux 2D (par exemple le graphène) pour remplacer l’ITO. Le laboratoire dispose d’un bâti de silanisation Diener, installé dans la salle propre de nanochimie, permettant un contrôle précis des paramètres de traitement.

La production actuelle de cellules photovoltaïques (PV) utilise une quantité importante de couches d’oxyde conducteur transparent (TCO) à base d’indium. Dans un contexte prévisible de pénurie en indium, une piste possible consiste à remplacer le TCO à base d’indium par du graphène comme couche conductrice transparente. Le graphène, en plus d’être composé de carbone, un élément abondant sur Terre et donc non critique, peut présenter une excellente transparence optique et de très bonnes propriétés électriques.
Les principaux objectifs de ce stage seront de développer et optimiser des procédés de report de couches de graphène par voie humide et sèche sur des précurseurs de cellules PV, en utilisant des techniques de traitement et de fonctionnalisation de surface.
L’Institut Néel dispose d’un équipement dédié à l’élaboration de graphène et d’environnements adaptés (salles de chimie, salles blanches) pour réaliser à la fois le report et les caractérisations de ce matériau sur des substrats « hôtes ».