Les pérovskites, vous connaissez ? Avouons-le, avant cette émission de Voyages extraordinaires dans le monde des sciences de Radio Laser et Unidivers, Félix et moi n’en savions rien. Et pourtant, depuis près de 10 ans le monde entier a le regard fixé sur ce matériau. C’est le sujet de recherche de Jacky Even et il nous en raconte l’aventure.
Enseignant-chercheur à l’INSA Rennes depuis 1999, il travaille à l’Institut FOTON (Fonctions Optiques pour les Technologies de l’informatiON, unité mixte de recherche CNRS, Insa, Université de Rennes). La spécificité de Foton est de couvrir des domaines ciblés de la photonique : la couche physique des télécommunications, des technologies liées aux applications industrielles et de défense (capteurs optiques, lasers, instrumentation pour la photonique) et le photovoltaïque. Jacky est à l’origine de la création du groupe de simulation centré sur ce dernier thème. Des travaux pluridisciplinaires qu’il co-dirige aujourd’hui avec Claudine Katan, directrice de recherche à l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR).
Chacun sait aujourd’hui que l’énergie solaire représente un enjeu stratégique au niveau mondial. Et la question est bien entendu de trouver des matériaux à fort rendement en conversion photovoltaïque, aux propriétés robustes dans le temps comme aux variations environnementales, et bien sûr de faible coût en fabrication. Si des avancées majeures ont été réalisées au cours de la dernière décennie dans la recherche de tels matériaux, les projecteurs se sont tournés plus particulièrement sur une nouvelle classe de semi-conducteurs aux propriétés inédites : les pérovskites et en particulier les pérovskites halogénées.
Jacky et son équipe travaillent depuis des années avec des laboratoires étrangers, d’abord européens bien sûr dans le cadre de projets financés par les Programmes Cadre, mais aussi américains comme le Los Alamos National Lab au Nouveau Mexique, les Rice University à Houston et Northwestern University à Chicago. Il le faut car tous les mystères ne sont pas levés sur ces pérovskites, loin de là, et de nombreux verrous subsistent encore avant de pouvoir les déployer à grande échelle. D’autres champs d’application loin des panneaux solaires sont aussi à entreprendre comme les LED ou les sources optiques quantiques.
Des cellules solaires à base de pérovskites. — © National Physical Laboratory
Jacky Even a reçu pour ses travaux le Prix Jean Ricard en 2022 de la Société française de physique, prix qui a honoré avant lui, de grands noms de la science française. Pour n’en citer que quelques-uns… Claude Cohen-Tannoudji en 1971, Georges Charpak en 1973, Serge Haroche en 1983, tous prix Nobel.
Le monde des pérovskites est à vous !
Jean Louis Coatrieux et Félix Boulé
Pour poursuivre l’aventure :
L’Institut Foton : http://foton.cnrs.fr/v2016/indexe68f.html?lang=fr
Un ouvrage, en anglais par 3 des 4 pionniers des architectures des cellules solaires pérovskites
Un ouvrage collectif complet de 2018, pour auquel Jacky et Claudine ont contribué : https://www.lavoisier.fr/livre/chimie/halide-perovskites/descriptif_3864368
Et en français, plus généraliste : https://www.lavoisier.fr/livre/environnement/l-energie-solaire-photovoltaique/descriptif_4863400
Une conférence grand-public en français de Daniel Lincot au Collège de France: https://www.college-de-france.fr/fr/agenda/lecon-inaugurale/energie-solaire-photovoltaique-et-transition-energetique-0
Disponible aussi sur France-Culture :
Et enfin, une conférence d’un des pionniers du domaine des cellules solaires pérovskites, Henry Snaith de l’Université d’Oxford : https://www.youtube.com/watch?v=Ebn0kNz-eJc
