THESE SOLEIL - A. LONCLE - 14 novembre - 14h00

Nano-imageries synchrotron (Fluorescence X, diffraction X et photoluminescence) appliquées à l’étude du lien entre structure/propriété à l’échelle nanométrique dans les pérovskites hybrides pour le photovoltaïque

Antoine LONCLE
Ligne NANOSCOPIUM, Synchrotron SOLEIL et Laboratoire de Physique des Solides d’Orsay

Lundi 14 novembre 2022 – 14h00
Amphithéâtre SOLEIL

Les mécanismes d’instabilité des films de pérovskites hybrides triple-cations à halogènes mixtes (TC-MHP), utilisés comme couche active dans les cellules solaires, sont intrinsèquement liés à leurs propriétés chimiques, structurales et électroniques. Dans ce travail de thèse, nous avons développé et utilisé des modalités de nano-imagerie X sur la ligne de lumière NANOSCOPIUM pour analyser les propriétés physico-chimiques et structurales de films de TC-MHP avec ou sans éclairage visible. Ce travail de thèse est divisé en 4 parties. La première est consacrée à l’étude par nano-fluorescence X (nano-XRF) du phénomène de ségrégation des éléments halogénés d’une couche de TC-MHP. La deuxième partie est dédiée à l’étude du lien entre la structure cristallographique et la composition locale à l’échelle nanométrique à l’aide de l’association simultanée de la nano-XRF et de la nano-diffraction des rayons X (nano-XRD). La troisième partie porte sur l’étude des propriétés de luminescence induite par les rayons X en couplant l’imagerie par nano-XEOL avec la nano-XRF. Les résultats montrant que les propriétés physico-chimiques et optoélectroniques des TC-MHP sont très sensibles à l’irradiation X, nous nous sommes intéressés dans une dernière partie à l’effet de dose de rayonnement X à l’échelle nanométrique. L’ensemble des résultats apporte un éclairage nouveau sur ces systèmes ainsi qu’une méthodologie multi-modale à l’échelle nanométrique pouvant être étendue à de nombreux autres systèmes.

Les membres du jury sont :
Pr. Michel GOLDMANN - Professeur, Université Paris Cité - Rapporteur/Examinateur
Dr. Thomas Walter CORNELIUS - Chargé de recherche, Université Aix Marseille - Rapporteur/Examinateur
Pr. Yves GARREAU - Professeur, Université Paris Cité - Examinateur
Pr. Sophie KAZAMIAS - Professeure, Université Paris Saclay - Examinatrice
Dr. Andrew THOMPSON - Responsable de ligne, Synchrotron SOLEIL - Examinateur
Dr. Kadda MEDJOUBI - Scientifique de ligne, Synchrotron SOLEIL - Directeur de thèse
Dr. Vincent JACQUES - Chargé de recherche, Laboratoire de Physique des Solides - Co-directeur de thèse
Dr. Andrea SOMOGYI - Responsable de ligne, Synchrotron SOLEIL - Invitée