Etude des propriétés dynamiques de cellules solaires pérovskites pour la réception de données par voie optique dans le visible

Discipline

Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Communication sans fil optique, Communication par lumière visible, Cellules solaires à pérovskite, Spectroscopie d'impédance, Cellules solaires à pérovskite à trois cations

Mots-clés

Pérovskites - Propriétés mécaniques,

Photopiles,

Télécommunications optiques,

Spectroscopie d'impédance

Les nouvelles technologies dans les domaines des télécommunications sans fils et de l'Internet des objets (IoT) nécessitent des solutions efficaces capables d’assurer des transmissions à des débits élevés tout en assurant une bonne qualité de service mais aussi l’autonomie énergétique des dispositifs. Dans ce contexte, l'intégration d'une cellule solaire en tant que récepteur de données et récupérateur d'énergie dans les systèmes de communication optique sans fil est une approche très pertinente, récemment proposée dans la littérature. Les technologies émergentes de cellules solaires, telles que les cellules solaires pérovskites, sont de bonnes candidates pour cette application, en raison de performances élevées, de coûts réduits, et d’une facilité d’intégration importante. Ce travail de thèse s’inscrit dans cette problématique, en visant à étudier de façon systématique le comportement dynamique de cellules photovoltaïques pérovskites à l’aide de la spectroscopie d'impédance, pour mettre en évidence les relations entre performances pour la récupération d’énergie et la réception de données par voie optique. Nous nous focalisons pour cela sur des couches actives à cations mixtes, choisies en raison de leurs excellentes performances et de leur bonne stabilité. Sur la base des phénomènes physiques mis en jeu, nous proposons un modèle électrique équivalent des dispositifs compte-tenu de cette application. Nous montrons finalement qu’une modification des architectures permet de moduler la bande passante des composants permettant de démontrer le fort potentiel de la filière pérovskite pour la récupération simultanée d’énergie et la réception de données par voie optique.