Acronyme

Année

Laboratoire

Collaboration(s)

Budget

Durée

RUMATO

2012

CEA/LISO

SOLEIL

20 k€

2 ans

Titre

Hétérojonction Rutile-Hématite pour la Photo-électrolyse

Porteur

Hélène MAGNAN

Date de démarrage

Mai 2012

Présentation du projet

La photo-électrolyse de l’eau, qui produit de l’hydrogène par irradiation d’un

semi-conducteur, permet la conversion de l’énergie solaire en énergie utilisable. Dans la plupart des cas, une cellule de photo-électrolyse consiste en une photoanode de semi-conducteurs de type n associée à une cathode métallique. Le projet RUMATO vise à étudier l’hétérojonction d’oxydes épitaxiés rutile (TiO2) sur hématite (Fe2O3) afin de chercher à mettre au point de nouvelles photo-anodes. L’association de différents oxydes pour combiner leurs propriétés permet d’entrevoir la réalisation de photo-électrodes optimisées permettant à la fois une excellente absorption du spectre solaire, une bonne efficacité du transport de charge et une position adéquate des bandes de valence et conduction à l’interface anode-électrolyte.

Résultats

La première étape a constitué en la préparation de films par épitaxie par jet moléculaire assistée par plasma d’oxygène atomique. L’étude de la structure électronique des hétérojonctions a été effectuée par XPS et par photoémission résonante. Malheureusement, l’étude de l’efficacité de la photoélectrode montre que les valeurs de photocourant ne sont pas nettement améliorées dans les hétérojonctions.

Publication(s)