Soutenance de thèse

5 avril 2018 14:00 - 5 avril 2018 16:00

Le jeudi 5 avril 2018, Sacha Juillard, doctorant en Matériaux, Mécanique, Génie Civil et Électrochimie, au Laboratoire d’Électrochimie et de Physicochimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), soutiendra sa thèse « Optimisation des interfaces de systèmes PV organiques encapsulés ». La soutenance se tiendra à 14h, salle A de l’IUT de Chambéry sur le campus du Bourget-du-Lac.

Résumé de la thèse

En vue de limiter la dégradation par l’humidité et l’oxygène des dispositifs photovoltaïques organiques flexibles, les cellules solaires sont encapsulées entre des films barrières aux gaz. Malgré l’importance des procédés d’encapsulation et leur potentiel impact sur les performances initiales et lors du vieillissement des dispositifs, ils sont rarement étudiés dans la littérature. En outre, plusieurs études de vieillissement sur le terrain ont montré que la détérioration mécanique limitait la durée de vie des échantillons bien avant que leur stabilité photochimique ne soit mise en cause. L’adhésion entre les différentes couches composant les cellules est donc un facteur critique afin d’obtenir des dispositifs flexibles fiables après leur mise en oeuvre et lors de leur utilisation. Dans ce travail, deux procédés d’encapsulation ont été étudiés : la lamination à rouleaux d’un adhésif sensible à la pression et la lamination sous vide d’un thermoplastique. Afin de quantifier l’adhésion de chacune des interfaces comprises dans les échantillons, la technique de caractérisation mécanique par pelage à 180° a été adaptée et ensuite appliquée aux dispositifs flexibles. De plus, des techniques de caractérisation des dispositifs par imagerie non-destructive ont été développées : la cartographie du courant induit par faisceau laser (plus couramment connu sous l’acronyme anglais « LBIC ») et l’imagerie de luminescence sous excitation optique et électrique. Grace à ces techniques, l’hypothèse d’une dégradation mécanique des dispositifs durant le procédé d’encapsulation par lamination à rouleaux a été émise. Des solutions permettant l’amélioration des interfaces identifiées comme mécaniquement faibles ont été recherchées et ensuite évaluées par rapport aux performances photovoltaïques des dispositifs de référence. Les techniques d’imagerie développées précédemment ont également été appliquées durant le vieillissement en condition accélérées des cellules encapsulées. Un mécanisme a été proposé, qui permet d’expliquer la localisation spatiale de la dégradation mais également le type de dégradation, optique ou électrique, survenu à chaque étape du vieillissement.