Nouveaux alliages nitrures
A l’heure où le bilan carbone est au cœur des enjeux sociétaux (i.e. l’augmentation continue des consommations énergétiques,
l’épuisement des énergies fossiles et le réchauffement climatique) il est essentiel de redoubler l’effort pour développer les énergies
renouvelables. L’énergie solaire reste une voie très prometteuse pour produire une énergie propre. Les dispositifs photovoltaïques composés
de cellules tandem en couches minces à haut rendement sont très prometteurs. Au CRHEA nous développons un nouveau composé pour ces cellules tandem :
l’alliage (Zn1-xMgx)3N2 à base d’éléments abondants et non toxiques par épitaxie par jets moléculaires dont l’énergie de bande interdite
directe à température ambiante peut varié de 1,0 eV à 2,9 eV avec la composition. Les architectures de cellules tandem visées reposent sur un
empilement d'écarts de bandes 1,7 eV (nitrures)/1,1 eV (silicium), qui fournit l'efficacité de conversion de puissance théorique maximale
avec le silicium comme cellule inférieure. Dans l'alliage (Zn1-xMgx)3N2, la valeur idéale de 1,7 eV est atteinte pour une composition de x~0,5.
Le but de ce projet innovant est de développer une cellule PV supérieure à base d’un nouvel alliage de nitrures fait d’éléments abondants et
non toxique, à savoir l'alliage (Zn1 – xMgx)3N2 compatible avec la technologie c-Si.
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