Elaboration et caractérisation des cellules solaires à colorant à base de nanoparticules d’oxyde de zinc.

L’Université de la Nouvelle-Calédonie est un établissement pluridisciplinaire qui répond notamment aux besoins de formation et de recherche propres à la Nouvelle-Calédonie. Elle veille à accompagner efficacement les évolutions de la Nouvelle-Calédonie et à répondre à ses besoins spécifiques. L’UNC, ancrée dans son environnement et sa région, a pour ambition de promouvoir son activité de recherche sur la base de l’excellence et de la reconnaissance nationale et internationale. Cette promotion passe par la mise en valeur de ses enjeux scientifiques, de ses capacités d’innovation et de transfert ainsi que par la qualité des formations qu’elle dispense. L’UNC mène une politique académique et scientifique dynamique et reconnue. Ainsi l’UNC est lauréate des appels à projets "Nouveaux cursus à l'université" et "Dispositifs territoriaux pour l’orientation vers les études supérieures" du Programme d’Investissement d’Avenir 3. Sur le plan scientifique, l’université est lauréate d’un appel à projets très sélectif du schéma directeur pour la recherche et l’innovation "Horizon 2020" de la commission européenne. L’UNC est depuis août 2023 lauréate de la troisième vague du très sélectif appel à projets ExcellencES, avec son projet "DiversitÉS", bâti sur sa singularité institutionnelle, son ancrage en Nouvelle-Calédonie et embrassant les diversités, biologiques, culturelles et linguistiques de Nouvelle-Calédonie. L’UNC en chiffres, c’est 250 personnels, 3 700 étudiants, 3 départements de formation (Droit, Economie, Gestion ; Lettres, Langues, Sciences Humaines ; Sciences et Techniques), 1 IAE, 1 IUT, 1 INSPE, 3 équipes de recherche, 2 UMR, 1 école doctorale. L’UNC, c’est également deux campus dynamiques et chaleureux (Nouville en province Sud et Baco en province Nord), des infrastructures modernes (installations dédiées à la recherche et aux pédagogies innovantes, plateaux techniques, studio audiovisuel, Fablab, ...) des installations sportives de qualité, un accès privilégié à la vie culturelle et artistique, et un environnement et une qualité de travail uniques.

  Dans le contexte environnemental actuel, un des enjeux majeurs de la transition énergétique est la recherche d’une alternative aux énergies fossiles, vers une production verte décarbonnée.  Plusieurs dispositifs ont montré leur efficacité mais les cellules à pigments photosensibles (« Dye Solar Cell » ou Cellule de Grätzel) font l’objet d’une attention particulière, de la part des chercheurs et industriels, compte tenu de leur faible coût et leur efficacité. Ces cellules photovoltaïques « low cost » sont constituées de pigments organiques, d’oxydes métalliques (oxyde de zinc, de titane et de nickel) et d’électrolyte [O’Regan B., et al., 1991 ].  L’intérêt des travaux de recherche actuels concernent l’optimisations des propriétés photosensibles des colorants, semi-conductrices des oxydes métalliques ou encore électrochimique de l’électrolyte [Dan Zhang, et al., 2021 ; Yuzhe Zhang et al., 2023].

        Les cellules photovoltaïques de Grätzel sont constituées de colorants organiques susceptibles de produire des électrons lorsqu’elles sont sollicitées par la lumière. Ces électrons sont transmis au matériau semi-conducteur, qui se présentent sous la forme d’un film de nanoparticules, et qui va permettre de véhiculer les électrons vers les électrodes et délivrer un courant électrique à la sortie de la cellule. L’électrolyte, grâce à ses propriétés électrochimiques, permet de rendre un électron au colorant de façon à ce que ce mécanisme puisse se reproduire sans fin.

    L’objectif de ce stage est de synthétiser par différentes méthodes, dont la chimie verte, les nanoparticules de ZnO, pour leur utilisation au sein des cellules photovoltaïques de Graetzel et de les caractérisatiser par diverses méthodes d’analyses présentes sur site à savoir : la Microscopie électronique, la Diffraction de rayon X, la spectroscopie Raman, la spectroscopie UV-visible, la spectroscopie IR.

        Au cours du stage, le candidat ou la candidate devra s’intégrer au sein d’une équipe de recherche afin de mener à bien une étude expérimentale pendant cinq (05) mois. L’étudiante ou l’étudiant participera aux campagnes expérimentales de synthèse et de caractérisation, aura la charge du traitement des données.

Pour ce stage, nous cherchons un(e) étudiant(e) de Master 2 Chimie ou Physique  ayant des connaissances solides en synthèse de nanomatériaux, en techniques de caractérisation, avec des compétences en rédaction.