ULTRA-2DPK

Marios ZACHARIAS, lauréat de la bourse MSCA sur le projet ULTRA-2DPK, parle de son projet dans une interview de Patricia GAUTIER, Cheffe de projet européen COFUND – BIENVENÜE

Contexte

Je suis intéressé par l'exploration de matériaux capables de capter l'énergie solaire et de la convertir en énergie électrique. Je suis originaire de Chypre, une île ensoleillée où la production d'énergie solaire est constante tout au long de l'année, comme dans de nombreux pays européens. Je souhaite utiliser mes recherches pour contribuer au développement de la technologie de l'énergie solaire dans ces régions.
En tant que physicien théoricien et numéricien, je suis chargé de développer de nouveaux codes et de nouvelles théories physiques qui décrivent les propriétés des matériaux. J'utilise les calculs pour faire des observations et des prédictions initiales, que mes collègues peuvent ensuite utiliser pour guider leur recherche expérimentale. Au cours de ma carrière de chercheur, j'ai créé une nouvelle méthodologie pour prendre en compte les effets de la température dans les calculs de matériaux. Ceci est particulièrement important dans le contexte des cellules solaires, car la température joue un rôle important dans leurs propriétés d'absorption optique.

À propos d'ULTRA2DPK

Je me concentre actuellement sur l'étude de nouveaux matériaux pour les cellules solaires, qui sont responsables de la conversion de l'énergie solaire en électricité. Alors que les cellules solaires traditionnelles sont généralement composées de silicium, de nouveaux matériaux apparaissent, qui offrent de meilleures propriétés et sont plus rentables. Dans le cadre du projet ULTRA-2DPK, j'explore des matériaux alternatifs appartenant à la classe des pérovskites à halogénures métalliques bidimensionnels. Ces matériaux sont constitués de couches inorganiques séparées par des molécules, offrant de nouvelles fonctionnalités, la stabilité des dispositifs et l'accordabilité des propriétés optiques. La recherche de matériaux assistée par intelligence artificielle a prédit qu'il existe plus de 500 possibilités d'assembler ces couches. Mon objectif est d'identifier les matériaux les plus prometteurs et de comprendre les facteurs qui influencent leur efficacité de conversion d'énergie dans le régime d'équilibre thermique et de non-équilibre après la photoexcitation. Les résultats de ce projet aideront les collègues expérimentateurs à optimiser les fonctionnalités des pérovskites bidimensionnelles à base d'halogénures métalliques dans le laboratoire.
Ce travail servira également, à un niveau fondamental, à mieux comprendre les effets quantiques, ce qui, plus généralement, contribuera à améliorer l'efficacité de la conversion de l'énergie solaire. Alors que les politiques mondiales visent à atteindre des émissions nettes nulles et une économie à faible teneur en carbone d'ici 2050, il est indispensable d'améliorer l'efficacité de la conversion de l'énergie solaire. Cette urgence s'est accrue en raison d'événements récents tels que la pandémie de COVID-19, les récentes vagues de chaleur estivales et le conflit entre la Russie et l'Ukraine.

Pourquoi l'Institut Foton ?

Le groupe de calcul de l'Institut Foton possède une grande expertise dans l'exploration et l'optimisation des propriétés des cellules solaires, avec un grand nombre de publications sur les pérovskites d'halogénure bidimensionnelles ou tridimensionnelles. Cela aura un impact important sur ma formation dans ce domaine en pleine expansion et ouvrira la voie à de nouvelles collaborations avec des scientifiques de haut niveau. En outre, Jacky EVEN, le superviseur du projet, est une figure de proue dans le domaine et possède une expertise théorique et expérimentale dans la compréhension de la conversion de la lumière solaire à partir de matériaux pérovskites. Travailler au plus haut niveau avec Jacky EVEN jouera un rôle important pour la suite de ma carrière.

Sources : https://msca-bienvenue.bretagne.bzh/temoignage/marios-zacharias-computational-physicist/