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Pierre BELLANGER

Paris

En résumé

Les activités de recherche que j'ai menées durant ces dix dernières années se concentrent principalement dans le développement de nouvelles technologies permettant de diminuer le prix de fabrication et d'augmenter le rendement des cellules photovoltaïques à base de silicium. De novembre 2007 à décembre 2010, jai effectué un doctorat CIFRE (Convention Industrielle de Formation par la Recherche) en sciences des matériaux au sein d'un partenariat entre l'INL (Institut National des Nanotechnologies de Lyon) et la société S'tile (Silicon tile, Poitiers). Entre février 2011 et octobre 2013, j'ai été engagé par la Faculté des Sciences de l'Université de Lisbonne (FCUL), Institut Dom Luiz (IDL) dans le cadre du projet Européen « SUGAR » en tant que post-doc (CDD chercheur). Depuis le 10 février 2014, j'exerce en qualité d'agent contractuel des fonctions de chercheur en micro et nanotechnologie au CNRS, au sein de léquipe MaCEPV (Matériaux pour Composants Électroniques et PhotoVoltaïques) du laboratoire ICUBE (Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie) dans le cadre de projets européen (EUROSUNMED) et national (NOVAGAINS).
Mes missions m’ont permis d’acquérir une expertise reconnue dans le domaine des techniques de recristallisation et d’exfoliation mais aussi dans la fabrication et la caractérisation de cellules solaires photovoltaïques.

Je suis à la recherche d'un poste d'ingénieur de recherche dans le domaine du photovoltaïque.

Mes compétences :
Connaissances du Droit de la propriété intellectue
Connaissances des risques chimiques
Connaissances de la prévention des risques
Techniques de caractérisation structurales des fil
Techniques de caractérisation structurales des feu
Pilotage / interfaçage d’un four
Techniques d’élaboration de films Si
Techniques d’élaboration de feuilles de Si
Gestion et à l’animation d’ingénieurs et de techni
Encadrement de stagiaires de Master 2
Diffusion et valorisation des résultats
Anglais niveau B2.
Organisation et gestion de projets
Connaissances de base, budgétaires et financières

Entreprises

  • CNRS - Chercheur en micro et nanotechnologie

    Paris 2016 - maintenant ▪ Mission et cadre de post-doctorat:

    Élaboration de jonctions tunnels silicium pour la réalisation de tandems nitrure d’indium gallium sur silicium (février 2016 à aujourd'hui, projet ANR "NOVAGAINS" (coordonné par LGEP), équipe MaCEPV, ICUBE/CNRS, Strasbourg)

    ▪ Activités :

    Élaborer, optimiser et caractériser des jonctions tunnels silicium

    ▪ Connaissances théoriques et compétences opérationnelles:

    - Réalisation et optimisation de jonctions profondes ou jonctions peu profondes par deux procédés différents : (i) Diffusion de bore ou de phosphore en utilisant des solutions fortement dopantes réparties à la surface des échantillons grâce à une tournette et un recuit dans un four tubulaire qui permet d’obtenir le profil de dopant voulu
    (ii) par implantation de bore ou d’arsenic suivi d’un recuit classique qui permet de guérir les défauts structuraux créés lors de l’implantation

    - Caractérisation de la jonction tunnel par des mesures I-V sous obscurité, ECV (Electrochimique Capacité-Tension) et SIMS (Spectrométrie de Masse à Ionisation Secondaire)

    - Optimisation en variant la température de la diffusion ou de l’activation des dopants, les énergies et doses implantées

    - Fabrication des cellules solaires à jonction tunnel à partir des conditions optimales déterminées par la méthode préalable

    ▪Valorisation des résultats et divulgation (voir liste des travaux) :

    - 1 article dans une RICL

    - 1 article pour une conférence internationale

  • CNRS - Chercheur en micro et nanotechnologie

    Paris 2014 - 2016 Mission et cadre du post-doctorat:

    ▪ Post-doctorat, février 2014 à février 2016, projets européen FP7 "EUROSUNMED" (coordonné par ICUBE), équipe MaCEPV laboratoire ICUBE/CNRS, Strasbourg

    ▪ Mission 1:

    Réalisation de cellules solaires photovoltaïques fabriquées à partir de feuilles de silicium obtenues par la technique SLIM-cut

    ▪ Activités :

    - Optimiser les différentes étapes de fabrication des cellules solaires sur feuilles de silicium

    - Caractériser les cellules solaires

    ▪ Connaissances théoriques et compétences opérationnelles:

    - Optimisation d’un procédé de fabrication de cellules solaires :

    - Lavages chimiques successifs (HF, H2SO4-H2O2 et HF) qui permettent d’obtenir une plaquette silicium dépourvue de contaminations de surface
    -Réalisation du champ de contact arrière et la jonction face avant par implantation de bore ou d’arsenic suivant le type N ou P de la plaquette de départ
    - Recuit classique permettant de guérir les défauts structurels créés lors de l’implantation
    - Dépôts métalliques (Al, Ti/Pd/Ag, etc.) par évaporation sur la face avant et arrière de la cellule
    - Dépôt de couche anti-réflexion (SiNx) par ECR-PECVD

    - Caractérisation des cellules solaires

    - Courbes I-V sous obscurité et sous éclairement
    - Réponse spectrale

    ▪Valorisation des résultats et divulgation (voir liste des travaux) :

    - 1 proposition de brevet concernant une technique d’exfoliation innovante de feuille de silicium

    -2 articles dans des RICL en tant qu’auteur principal

    - 2 présentations orales, invitations à la conférence PV-days (Fraunhofer, Halles, Germany, septembre 2016) et à la conférence EMRS (Lille, France, mai 2016)

    ▪ Mission 2 :

    Élaboration de films minces de silicium cristallin sur substrats d’aluminium pour l’application photovoltaïque

    ▪ Activités :

    - Élaborer de films minces de silicium cristallin sur substrats d’aluminium

    - Optimiser les conditions expérimentales pour la réalisation de cellules solaires à haut rendement de conversion

    ▪ Connaissances théoriques et compétences opérationnelles:

    - Dépôts de silicium amorphe par ECR-PECVD

    - Utilisation de différentes techniques de cristallisation : la cristallisation en phase solide dans un four conventionnel, la cristallisation induite par laser (λ=532 nm), la cristallisation induite par aluminium et la cristallisation directe lors du dépôt de silicium

    - Etude de la qualité structurelle et morphologique des films obtenus par spectroscopie Raman, microscopie optique, diffraction d'électrons rétrodiffusés, microscopie électronique à balayage, spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie, diffraction des rayons X, ellipsométrie, etc., différentes techniques de caractérisation que j’ai appris à maîtriser

    - Optimisation des conditions expérimentales par la variation de paramètres tels que la température du substrat, la durée de recuit, l’épaisseur du film, l’atmosphère utilisée durant le recuit, la composition des films (concentration en H, Al etc.), la composition des substrats d’aluminium et dans le cas de la cristallisation laser, la vitesse de déplacement et la puissance

    ▪ Valorisation des résultats et divulgation (voir liste des travaux) :

    - 1 brevet sur la cristallisation du silicium amorphe sur substrat d’aluminium riche en silicium (n° FR 1653838)

    - 4 articles dans des RICL

    - 1 article pour une conférence international (4th IRSEC conférence) en tant que co-auteur

  • FCUL - Post-doctorant (CDD chercheur)

    2011 - 2013 ▪ Mission et cadre du post-doctorat :

    Développement d’une technique permettant d’exfolier des feuilles de silicium monocristallines à partir d’une couche induisant une contrainte à la surface d’un échantillon ou d’un lingot de silicium (février 2011 à octobre 2013, projet européen "SUGAR" (coordonné par l'IMEC), équipe IDL FCUL, Lisbonne

    ▪ Activités :

    - Concevoir et fabriquer un four à lampe halogène focalisée permettant une exfoliation contrôlée de feuilles de silicium

    - Caractériser totalement le matériau par des techniques similaires à celles utilisées lors de la thèse

    - Optimiser par la variation de paramètres expérimentaux tels que la puissance de la lampe halogène, la vitesse de déplacement, les conditions de refroidissement, l’étude de différents matériaux induisant la contrainte sur le silicium

    ▪ Connaissances théoriques et technologiques :

    - Pilotage informatique (mesure de la température et contrôle de la vitesse de déplacement par logiciel+ carte « arduino »)

    - Conception d’un four à lampe halogène (rédaction d’un cahier des charges, utilisation du logiciel solid-works) et adaptation pour obtenir les propriétés structurales recherchées

    ▪ Valorisation des résultats et divulgation (voir liste des travaux) :

    - 3 articles dans des revues internationales à comité de lecture (RICL)

    - 4 articles pour des conférences internationales

  • S'tile, INL - Doctorant

    2007 - 2010 ▪ Sujet et cadre de la thèse :

    Doctorat CIFRE, « Etude d’un procédé de recristallisation de plaquettes de silicium fritté pour la réalisation de cellules solaires photovoltaïques », (février 2011 à octobre 2013, société S’Tile et INL, Poitiers)


    ▪ Activités :

    - Fritter à hautes températures des poudres de silicium

    - Cristalliser des échantillons de silicium frittés par différents procédés

    - Caractériser les plaquettes de silicium multi-cristallines

    - Réaliser des cellules solaires

    ▪ Connaissances théoriques et compétences opérationnelles:

    - Utilisation de différentes techniques de frittage du silicium (chauffage par induction ou par rayonnement) et de cristallisation (cristallisation par zone fondue ou pleine plaque)

    - Etude des plaquettes de silicium au travers de caractérisations structurelles (densité de défauts visualisée au microscope optique après attaque chimique Secco) électrique (mesure de durée de vie des porteurs minoritaires par la méthode de photo-conductance et mesure de la mobilité des porteurs par la technique effet hall) ; et chimique
    (détermination de la concentration d’impureté par les techniques FTIR, GDMS, IGA, etc.)

    ▪ Valorisation des résultats et divulgation (voir liste des travaux)

    - 3 articles dans des revues internationales à comité de lecture (RICL)

    - 2 articles pour des conférences internationales

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