Développement d'un modèle prédictif de puissance électrique pour un module photovoltaïque soumi[...]

Description du sujet de thèse

Domaine

Défis technologiques

Sujets de thèse

Développement d'un modèle prédictif de puissance électrique pour un module photovoltaïque soumis à des contraintes spatiales.

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Le CEA développe des nouvelles architectures cellules et modules ainsi que des outils de simulation pour évaluer les performances électriques des systèmes photovoltaïques (PV) dans leur environnement de fonctionnement. Un des modèles appelé CTMod (Cell To Module) développé au CEA, permet de tenir compte des différents matériaux constituant le module, mais aussi, des différentes architectures de cellules. Pour les applications spatiales, la communauté souhaite utiliser les technologies terrestres à base de silicium intégrables sur des PVA (Photovoltaïc Assembly) flexibles. L'environnement spatial impose de très fortes contraintes. Une évaluation pertinente des performances en début et fin de mission est donc indispensable pour leur dimensionnement.
L'objectif de la thèse est de corréler les modèles physiques de dégradation rayonnement-matière spécifique pour une utilisation dans le domaine spatial avec les modèles électriques des cellules photovoltaïques. Les dégradations des performances liées aux différentes irradiations électrons, protons et ultraviolet (UV) de l'environnement spatial seront évaluées et validées expérimentalement. Associé au modèle CTMod, cette nouvelle approche jamais abordée dans la littérature permettra d'avoir une compréhension plus pointue des interactions entre les radiations et les PVAs. Ces dégradations sont issues de phénomènes de dépôts d'énergie non ionisants, quantifiés par la dose de défauts par déplacement, et ionisants quantifiés par la dose ionisante totale pour les protons et électrons. Pour les UV, l'excitation des électrons de la matière engendre des ruptures de chaînes dans les matériaux organiques et des centres colorés dans les matériaux inorganiques. Dans un premier temps la cellule solaire utilisée dans le modèle sera une cellule Silicium, mais le modèle pourra être complété avec d'autres types de cellules solaires en développement telles que les cellules à base de perovskite.

Université / école doctorale

Génie Electrique - Electronique - Télécommunications (GEET)
Toulouse III

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Diplômé(e) d'école d'ingénieurs ou de master en physique des matériaux, photonique/lasers ou aérospatiale, connaissance générale en simulation électrique, goût pour les mesures et simulation.

Demandeur

Disponibilité du poste

01/09/2024

Personne à contacter par le candidat

VOARINO Philippe
CEA
DES/DTS//LAM
CEA INES

Bâtiment LYNX 4
BP 332 - 50, avenue du Lac Léman - 73375 Le Bourget du Lac FRANCE

04 79 79 22 34

Tuteur / Responsable de thèse

NUNS Thierry
ONERA
DPHY
2 Av. Edouard Belin, 31000 Toulouse
05 62 25 27 58

En savoir plus #J-18808-Ljbffr