Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Etude expérimentale et modélisation des performances de cellules à oxyde solide

DTBS

Chimie - Chimie

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Electrochimie, hydrogène ou énergie

7773

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : jerome.aicart@cea.fr

Missions : Un empilement (ou stack) de cellules électrochimiques à oxyde solide SOC présente l’intérêt majeur d’un  fonctionnement réversible. L’architecture fluidique de sa conception et les performances des cellules qui le composent autorisent la production (i) d’électricité en mode pile à combustible, (ii) d’hydrogène en mode électrolyseur, avec des rendements élevés et comparables. En mode pile le dispositif peut être alimenté en hydrogène ou en gaz naturel. Dans tous les modes de fonctionnement, l’installation d’une boucle de recirculation réinjectant en entrée de stack une fraction du flux de gaz sortant améliore généralement le rendement. Le taux de recirculation optimal dépend de l’ensemble des paramètres opérationnels : débits, composition, température, courant et tension de stack. Poursuivant son approche expérimentale couplée à de la modélisation, Le Laboratoire des Technologies d’Hydrogène (LTH) souhaite développer un modèle représentatif des compositions gazeuses particulières aux boucles de recirculation. Le sujet de stage proposé, à composante expérimentale forte, s’articulera autour des objectifs suivants : - Dans un premier temps, une étude expérimentale, paramétrée en températures, compositions gazeuses, courants, et débits, sera menée à l’échelle d’une mono-cellule. L’expérimentation s’appuiera sur des mesures de courbes de polarisation, de mesures de spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) et d’analyse de compositions gazeuses par chromatographie phase gazeuse (µGC). Cette étude devra couvrir l’ensemble des modes de fonctionnement (SOEC, SOFC-H2, SOFC-CH4) et fournir les données expérimentales nécessaires aux modèles. - Dans un deuxième temps, le modèle des interactions électrochimiques à l’échelle de la cellule sera adapté pour assurer la meilleure  représentativité des calculs vis-à-vis des mesures, puis utilisé pour interpoler le domaine d’étude. Les simulations seront comparées aux mesures effectuées sur un empilement réel de 25 cellules. Vous recherchez un stage ingénieur de 6 mois. Vous êtes autonome, avez l’esprit pratique et une attirance pour l’expérimentation. Vous avez une bonne maitrise de l’Anglais scientifique et idéalement des connaissances en modélisation. Vous êtes potentiellement intéressé par une poursuite en thèse en lien direct avec la transition énergétique. Envoyez vos CV et éléments de motivation à l’adresse suivante : jerome.aicart@cea.fr (Jérôme Aicart, PhD,  CEA Grenoble 17 rue des Martyrs 38054 Grenoble) Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : jerome.aicart@cea.fr

Développement d'une application de robotique collaborative

DAQUIT

Mathématiques, information  scientifique, logiciel - Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Bordeaux

Nouvelle Aquitaine

6 mois

7769

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Saclay
Laurence LOURS, DRHRS / SCP / BSLDE
Bat 524
91191 Gif-sur-Yvette cedex
e-mail : stages@cea.fr

Depuis plus de 30 ans, l’équipe robotique du CEA Tech développe et transfert vers l’industrie des solutions robotiques dans les domaines du nucléaire, aéronautique… Ces études ont fait l’objet de développements de robots et d’outils logiciels de pilotage et de supervision permettant de faciliter l’intégration et l’utilisation de la robotique dans divers contextes. L’objectif du stage est de participer à un projet d’innovation d’un outil de production d’un industriel de l’aéronautique en développant une application de robotique collaborative. Le candidat aura pour mission principale la programmation du robot. Le candidat pourra également participer à la conception d’interface mécanique entre le robot et un éventuel outil, la programmation d’une interface graphique ou réalisation d’une interface physique (par ex à l’aide boutons poussoirs, interrupteurs, LEDs..). Le candidat pourra être amené à réaliser une veille technologique d’outils robotiques et éventuellement à participer au processus d’achat de composants du système.

Détermination des propriétés électroniques de matériaux en couches minces pour les applications PV tandems

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7767

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vanson.nguyen@cea.fr

Le stage se déroulera à l’INES (Le Bourget du Lac) au sein du SMCP/LHET. Le but de ce stage est d’apporter une meilleure connaissance des propriétés électroniques de certains matériaux candidats envisagés pour une structure tandem tels que les films minces de ZnSnN2 et Cu2O. Le candidat mettra en œuvre différents instruments de caractérisation optiques et électriques, combinées à des outils de simulation numérique et de caractérisation des cellules de test afin de déterminer les propriétés de structure de bandes électronique de ces matériaux. Pour cela, il pourra : • Caractériser les films minces par effet Hall (mobilité, concentration de porteurs de charge, resistivité, et énergies d'activation) sur une large gamme de températures, • Etudier la pertinence des modèles actuellement utilisés pour déterminer les bandgaps optiques de ces matériaux par la technique d'ellipsométrie, • Mettre en oeuvre des mesures de travaux de sortie par Sonde Kelvin (SKP). Tout cela pour différents paramètres de dépôt (température, dopage, etc.) Les différents résultats expérimentaux pourront servir de données d'entrée dans des outils de simulation numérique (AFORSHET, PC1D) afin de modéliser ces matériaux et leur influence sur les propriétés d'interfaces en vue d'une intégration dans un dispositif PV à base de silicium. Des structures de test PV intégrant ces couches minces de ZnSnN2 et/ou de Cu2O seront générées et caractérisées (QSSPC, SunsVoc, IV sous lumière) pour confrontrer données expérimentales avec les résultats de simulation... Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : vanson.nguyen@cea.fr

Détermination des caractéristiques physico-chimiques influant sur l'interconnexion HET et détermination des analyses à réaliser pour les caractériser

DTS

Matériaux, physique du solide - Matériaux, physique du solide

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7766

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.barth@cea.fr

 Le LMPV développe des modules à partir d'une technologie de cellule hétérojonction (HET). L'interconnexion en série de ces cellules nécessite un procédé basse température. Une des méthodes consiste à utiliser des colles ECA (Electrically Conductive Adhesive) pour assembler la cellule et le ruban d'interconnexion et créer un string de cellules. Une méthode de sérigraphie est utilisée aujourd’hui pour effectuer le dépôt de l’ECA sur la cellule photovoltaïque. Ensuite, une fois le ruban d’interconnexion déposé sur la cellule, l’ECA est réticulé par chauffage (<200°C) pour créer l’adhésion entre les deux éléments. Il est donc nécessaire de déterminer un certain nombre de paramètre physico-chimique afin de déterminer le procédé de sérigraphie et l’étape de curing. Par ailleurs, afin de garantir la fiabilité des modules, il est nécessaire que l’interconnexion résiste à différentes sollicitations (mécanique – thermique – chimique). De même, une connaissance des différents matériaux et de leurs éventuelles interactions est nécessaire. L’objectif du stage est : - De déterminer les caractéristiques physico-chimiques et les analyses les plus pertinentes pour caractériser un ECA - De déterminer les caractéristiques de l’adhésion d’un ECA à t0 (électrique, peel-test) - D’évaluer de nouveaux ECA afin de compléter une base de données interne (mécanique, chimique et électrique) Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : vincent.barth@cea.fr

Caractérisation et modélisation des couches optiques d'un module photovoltaïque

DTS

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7765

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : julien.eymard@cea.fr

 Le stage prendra place dans le Laboratoire des modules photovoltaïques (LMPV) du département des technologies solaires (DTS) du CEA. Situé sur le site de l’institut national de l’énergie solaire (INES) au Bourget-du-Lac, il bénéficie d’un environnement particulièrement favorable, avec des équipements de pointes sur toute la chaine de valeur, des cellules PV jusqu’aux systèmes photovoltaïques. En particulier une plateforme industrielle de fabrication et de caractérisation des modules, une plateforme durabilité et vieillissement regroupant des bancs extérieurs de test en conditions d’éclairement et de température réelles, et des enceintes de vieillissement accéléré. Des équipements permettent également de simuler le comportement thermique et mécanique des modules photovoltaïques. Dans les technologies standard de modules, les couches optiques ont trois constituants principaux : un encapsulant en polymère, un verre trempé, et un backsheet, en plus de la cellule solaire. Le flux solaire incident sur un module subit de multiples phénomènes optiques qui modifient son intensité : réflexion aux interfaces, absorption dans les matériaux, diffusion dans le volume et par la rugosité des interfaces…Dans une démarche d’optimisation de la performance d’un module, il est important de pouvoir simuler numériquement - et donc quantifier - les effets mentionnés ci-dessus. Les logiciels de simulation optique sont nombreux et performants, mais ils nécessitent toujours d’être alimentés par des paramètres d’entrée précis. La caractérisation optique des matériaux et des cellules PV est donc une étape primordiale. En conséquence, l’objectif du stage est double: 1. Caractérisation optique: Mesure en transmission et réflexion à incidence normale pour détermination des indices de réfraction et coefficients d’absorption d’un matériau (longueur d’onde entre 300 et 1300 nm). Mesure de l’impact de la diffusion surfacique des interfaces et des centres diffusants en volume. L’étude pourra être étendue à des mesures à angle d’incidence variable et pour des longueurs d’ondes jusqu’à l’infrarouge moyen. 2. Modélisation numérique: Tester la cohérence des mesures expérimentales et des modèles d’extraction, prévoir le comportement d’un empilement de couche optique. Modèles analytiques et en lancer de rayon. Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : julien.eymard@cea.fr

Le but est d'étudier différents matériaux et procédés d'encapsulation pour améliorer la durée de vie des cellules solaires pérovskites.

DTS

Chimie - Chimie

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7764

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : muriel.matheron@cea.fr

  Le premier objectif est de déterminer et minimiser l’impact de différents matériaux et procédés d’encapsulation sur les performances des cellules solaires pérovskites. Plusieurs voies sont étudiées au laboratoire : - encapsulation par lamination sous vide et à chaud de matériaux thermoplastiques - encapsulation par dispense d’adhésifs liquides ou d’adhésifs sensibles à la pression - dépôt direct de couches de planarisation et de couches barrières aux gaz. On étudiera ensuite le vieillissement de ces dispositifs dans des conditions accélérées, notamment en présence de forts taux d’humidité (85°C et 85% HR). Les expériences seront menées sur des cellules et modules fabriqués au laboratoire. Des caractérisations avancées des dispositifs pérovskites et des matériaux d’encapsulation seront mises en œuvre afin d’identifier les principaux mécanismes de dégradation et apporter des pistes d’amélioration (design des dispositifs pérovskites ou de l’encapsulation). Pour postuler, merci d'envoyer CV + LM à : muriel.matheron@cea.fr

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