Post-doc : Dispositifs photoélectrochimiques pour la réduction du CO2 basés sur des jonctions Si microp

Missions :
Cette mission postdoctorale fait partie d'un projet de recherche collaboratif, MODELGUIDE, dont l'objectif est de favoriser la conception et l'optimisation par modélisation de nouveaux types d'électrodes efficaces et sélectives pour la conversion du CO2. Ces électrodes utilisent des supports en silicium de différentes géométries (plats, micropiliers, micropores), décorés par des nanoparticules bimétalliques. L'objectif final est la valorisation du CO2 et la génération de « combustibles solaires ». MODELGUIDE propose une approche multidisciplinaire originale combinant des expériences de photoélectrochimie et des simulations photoélectriques et électrochimiques. Il associe l'expertise de trois laboratoires : ICMPE (Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est), GeePs (Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris) et TAE (Theoretical and applied Electrochemistry Group, dans l´université de Murcia en Espagne).
Le chercheur postdoctoral sera une personne clé dans le projet de recherche. Il/elle sera le lien entre deux laboratoires, ou se feront deux types de recherche :
- au GeePs (sous la direction de S. Le Gall, MdC à l'Université Paris-Saclay) : simulations photoélectriques (avec le logiciel SILVACO) et mesures physiques pour rationaliser et optimiser les matériaux (ex. dimensions des macrostructures, taux de couverture des nanoparticules métalliques).
- à l'ICMPE (sous la direction de E. Torralba, S. Bastide, CNRS) : recherche expérimentale sur la photoélectrochimie et le dépôt de catalyseurs métalliques sur silicium.


Activités :
En fonction de son profil/expérience, il/elle sera principalement impliqué dans l'une des activités suivantes :
-Au GeePs : Utilisation du logiciel Atlas-SILVACO © pour des simulations 2D de la modulation de la courbure de bande du silicium (Si) aux interfaces NP métalliques/Si/électrolyte pour rationaliser la collecte des charges photoporteurs (vers les nanojonctions métalliques Si/NP vs. l'interface Si/électrolyte). Simulations en fonction du travail de sortie du métal, pour différentes polarisations et flux, afin d'évaluer leur effet sur la collecte des photoporteurs. Des expériences avec une sonde de Kelvin AFM seront réalisées pour déterminer le travail de sortie des différents métaux utilisés. La modélisation 2D sera étendue à l’échelle des macrostructures (de type micropiliers) « Si/électrolyte /NP » et ensuite à une géométrie 3D à symétrie axiale. Dans ces études, l'illumination solaire sera réalisée dans un premier temps par modélisation en ray tracing (indices optiques n-k variables). Une bonne connaissance des logiciels de simulation de type TCAD (Silvaco, Sentorus, SCAPS, etc.) est attendue.
-À l'ICMPE : Tests photoélectrochimiques des photocathodes par voltampérométrie cyclique sous illumination solaire. Détermination des potentiels de bandes plates par spectroscopie d'impédance. Électrolyses (chronoampérométrie) avec analyse des pr
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