Séance de cours

Van der Waals Matériaux: Cristaux 2D

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Dans cours

MSE-484: Properties of semiconductors and related nanostructures

This course explains the origin of optical and electrical properties of semiconductors. The course elaborates how they change when the semiconductors are reduced to sizes of few nanometers. The course provides also the basis to use software to calculate th ...

Description

Cette séance de cours explore les propriétés uniques des matériaux Van der Waals, en mettant l'accent sur les cristaux 2D avec des liaisons solides dans le plan et un faible couplage intercouche. Les sujets abordés comprennent le transport électrique dans les cellules solaires à l'état solide, les effets dimensionnels, les structures cristallines, les modes vibrationnels, les structures de bandes et les stratégies de dopage.

Enseignant·e·s (2)

Valerio Piazza

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Claire Valentine Blaga, Matilde Cantele, Julia Sarah Marhic A co-dirigé les thèses EPFL de Michele Zendrini Cours Propriétés fonctionnelles des matériaux MSE-210 Ce cours a comme objectif de présenter les concepts nécessaires à la compréhension des principes fondamentaux qui permettent de prédire les propriétés d'un matériau. Ces concepts vous permettront de réaliser du "material design" et de comprendre même des nouveaux matériaux pas encore étu

Anna Fontcuberta i Morral

2014 Associate Professor at the Institut des Matériaux, EPFL 2008 Assistant Professor Tenure Track at the Institut des Matériaux, EPFL 2009 Habilitation in Physics, Technische Universität München 2005-2010 Marie Curie Excellence Grant Team Leader at Walter Schottky Institut, Technische Universität München, on leave from Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France) 2004-2005 Visiting Scientist at the California Institute of Technology, on leave from CNRS; Senior Scientist and co-founder of Aonex Technologies (a startup company for large area layer transfer of InP and Ge on foreign substrates for the main application of multi-junction solar cells) 2003 Permanent Research Fellow at CNRS, Ecole Polytechnique, France 2001-2002 Postdoctoral Scholar at the California Institute of Technology Study of wafer bonding and hydrogen-induced exfoliation processes for integration of mismatched materials in views of photovoltaic applications Sponsor: Professor Harry A. Atwater 1998-2001 PhD in Materials Science, Ecole Polytechnique Study of polymorphous silicon: growth mechanisms, optical and structural properties. Application to Solar Cells and Thin Film Transistors Advisor: Pere Roca i Cabarrocas 1997-1998 Diplôme dEtudes Approfondis (D.E.A.) in Materials Science at Université Paris XI, France . 1993-1997 BA in Physics at Universitat de Barcelona

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Concepts associés (32)

Structure cristalline

La structure cristalline (ou structure d'un cristal) donne l'arrangement des atomes dans un cristal. Ces atomes se répètent périodiquement dans l'espace sous l'action des opérations de symétrie du groupe d'espace et forment ainsi la structure cristalline. Cette structure est un concept fondamental pour de nombreux domaines de la science et de la technologie. Elle est complètement décrite par les paramètres de maille du cristal, son réseau de Bravais, son groupe d'espace et la position des atomes dans l'unité asymétrique la maille.

Cellule photovoltaïque

Une cellule photovoltaïque, ou cellule solaire, est un composant électronique qui, exposé à la lumière, produit de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque. La puissance électrique obtenue est proportionnelle à la puissance lumineuse incidente et elle dépend du rendement de la cellule. Celle-ci délivre une tension continue et un courant la traverse dès qu'elle est connectée à une charge électrique (en général un onduleur, parfois une simple batterie électrique).

Cellule solaire à pigment photosensible

Une cellule solaire à pigment photosensible parfois appelée cellules Grätzel (en anglais, Dye-sensitized solar cell ou DSC) est un système photoélectrochimique inspiré de la photosynthèse végétale qui, exposé à la lumière (photons), produit de l’électricité. Elle est souvent désignée par l'acronyme dérivé de son appellation en anglais : dye-sensitized solar cell, DSC, DSSc voire DYSC). Les cellules Grätzel ont été nommées ainsi en référence à son concepteur, Michael Grätzel, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne.

Film photovoltaïque

Un film photovoltaïque ou cellule solaire en couche mince ou encore couche mince photovoltaïque est une technologie de cellules photovoltaïques de deuxième génération, consistant à l'incorporation d'une ou plusieurs couches minces (ou TF pour ) de matériau photovoltaïque sur un substrat, tel que du verre, du plastique ou du métal. Les couches minces photovoltaïques commercialisées actuellement utilisent plusieurs matières, notamment le tellurure de cadmium (de formule CdTe), le diséléniure de cuivre-indium-gallium (CIGS) et le silicium amorphe (a-Si, TF-Si).

Théorie des bandes

redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).

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Séances de cours associées (64)

Strain et hétéroépitaxie

Explore l'impact de la contrainte sur les structures de bande de semi-conducteurs, l'épitaxie, l'épaisseur critique et la formation de défauts, en mettant l'accent sur le rôle de la loi de Hooke et de la théorie de l'élasticité.

Liant chimique dans les solides

Explore la liaison chimique dans les solides, la structure de la bande et les techniques de diffusion de surface pour les mesures des paramètres du réseau et l'analyse de l'orientation des cristaux.

Cellules solaires à haute efficacité

Explore les cellules solaires à haut rendement, y compris les jonctions C-Si et III-V, la croissance épitaxiale et la recombinaison de contact arrière.

Cellules solaires : principes de fonctionnement

Couvre les principes de fonctionnement des cellules solaires et les défis de l'amélioration de l'efficacité.

Introduction au PC1D

Couvre les bases du logiciel PC1D pour simuler les cellules solaires.

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Structure cristalline

Cellule photovoltaïque

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