Laboratoire de Photovoltaïque

Au Laboratoire de Photovoltaïque (LPV), nous étudions quels sont les mécanismes exacts qui réduisent l’efficacité d’une cellule solaire réelle par rapport à une cellule théorique. Nous préparons les matériaux semi-conducteurs de façon précise et procédons à des mesures optoélectroniques, telle que la photoluminescence, afin de comprendre par exemple l’absorption de la lumière et la perte des électrons photogénérés. L’accent est mis sur les cellules solaires de prochaine génération, basées sur des dispositifs tandem à couche mince. Nous contribuons à l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires à couche mince.

Groupe dirigé par Prof. Susanne Siebentritt

Laboratoire de matériaux énergétiques

Le laboratoire de matériaux énergétiques (LEM) étudie les réactions physiques et chimiques liées à la synthèse des semi-conducteurs afin de comprendre les propriétés optoélectroniques qui en résultent. Le laboratoire travaille sur de nouveaux semi-conducteurs et des nouvelles méthodes utilisant des matériaux abondants, pouvant être utilisés à la synthèse de cellules solaires, avec une faible consommation d’énergie. Actuellement, les travaux de recherche se portent sur les petits dispositifs de cellules solaires semi-transparents.

Groupe dirigé par Prof. Phillip Dale

Microscopie à sonde locale

La microscopie à sonde locale est idéale pour étudier les propriétés de matériaux fonctionnels à l’échelle nanométrique. Au sein du laboratoire SPM, nous utilisons des techniques à sonde locale et de photoluminescence pour analyser des semi-conducteurs à la pointe de la technologie, comme par exemple les pérovskites hybrides, des chalcopyrites et des matériaux 2D. Afin d’améliorer les performances des dispositifs fonctionnels, nous développons de nouveaux outils analytiques et méthodes de dépôt qui nous aide à comprendre comment ajuster les propriétés de surface et d’interface.

Groupe dirigé par Prof. Associé Alex Redinger

Nano-magnétisme

La recherche du groupe « nano-magnétisme » porte sur la diffusion neutronique aux petits angles (DNPA) appliquée aux structures magnétiques. Le groupe combine des travaux expérimentaux, des approches théoriques et des simulations afin de comprendre et de développer les principes fondamentaux de la DNPA magnétique. Les matériaux d’études incluent les aimants Nd-Fe-B, les aimants sans terres rares Mn-Bi, les alliages de Heusler, les nanocomposites, les nanoparticules magnétiques et les aciers.

Groupe dirigé par Prof. Associé Andreas Michels

Physique Théorique du Solide

Le groupe de recherche TSSP étudie les interactions lumière-matière a l’échelle microscopique. Nous développons et utilisons des méthodes théorétiques et informatiques avancées, dérivées des principes de mécanique quantique, pour décrire la dynamique des excitations électroniques et atomiques. Cela nous permet d’analyser et de prédire des propriétés optiques diverses, telles que des spectres d’ absorption, de luminescence et de Raman. Récemment, le groupe s’est concentré sur la description quantitative de l’influence des interactions électron- et exciton-phonon sur ces propriétés spectroscopiques. En particulier, nous utilisons nos méthodes sur des matériaux 2D et sur des semi-conducteurs qui sont intéressants pour le développement de nouveaux appareils opto-électroniques, tels que capteurs et cellules solaires.

Groupe dirigé par Prof. Ludger Wirtz

Dynamique et Contrôle Quantiques

Le groupe de recherche QDC étudie les propriétés dynamiques des systèmes quantique ouverts et développe des protocoles pour leur control. A l’aide de méthodes analytiques et numériques, principalement d’optique quantique et d’analyse stochastique, nous caractérisons en autre la décohérence, l’intrication quantique, et le transfert d’excitation. Les systèmes étudiés sont variés, allant de simple ‘toy model’ à des systèmes chaotiques ou encore des agrégats moléculaires naturels. 

Dirigé par Prof. Associé Aurelia Chenu

Théorie et Simulation des Matériaux fonctionnels

Le groupe TSFM utilise des méthodes théoriques et de simulation pour étudier les propriétés des matériaux, avec un accent particulier sur les oxydes fonctionnels tels que les ferroélectriques et multiferroïques magnétoélectriques. Nous travaillons à expliquer les phénomènes nouveaux (e.g., les ordres topologiques émergents dans la ferroélectricité) et à concevoir des nanomatériaux avec des propriétés nouvelles ou optimisées (à l'aide d'outils informatiques). Le groupe contribue également au développement de méthodes de simulations à grande échelle qui conservent la précision de mécanique quantique et la puissance prédictive.

Dirigé par Prof. Affilié Jorge Iñiguez (LIST)