Nanofabrication d'hétéro-structures d'oxydes multiferroïques et leur caractérisation en tant que cellule photovoltaïque miniature

 

Jonathan Laverdière

Cégep Bois-de-Boulogne

 

Domaine : structures et procédés

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2013-2014

Le présent projet de recherche a comme objectif le développement de cellules photovoltaïques miniatures à partir d'un matériau multiferroïque, le Bi2FeCrO6. Cet oxyde fonctionnel possède un fort potentiel de miniaturisation et présente la capacité de transformer l'énergie lumineuse en énergie électrique. Il sera testé comme milieu actif de cellules photovoltaïques destinées à être intégrées à des détecteurs chimiques miniatures et ainsi les rendre auto-suffisants.

Un premier volet de la recherche est destiné à l'optimisation de la croissance du dit matériau sous forme de couches minces, puis sous forme de nanostructures, dont la composition, la taille et l'orientation sont des paramètres d'optimisation. Un deuxième volet est d'étudier l'effet de la miniaturisation sur les domaines ferroélectriques et sur le rendement de conversion de l'énergie lumineuse en énergie électrique.

Bien que le caractère appliqué de la recherche apparait naturellement, celle-ci reflète également un caractère fondamental puisque ce n'est que très récemment que les oxydes ferroélectriques ont révélé que leur potentiel photovoltaïque s'améliorait suivant une miniaturisation. Le projet de recherche apportera donc des éléments de réponse au niveau plus fondamental sur les processus de séparation de charges observés dans les ferroélectriques, processus encore mal compris par la communauté scientifique.