Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Laghouat - Amar Telidji
Affiliation
Département Electrique
Auteur
Mahammedi, Ahmed Nassim
Directeur de thèse
Ali CHEKNANE (Professeur)
Co-directeur
Marhoun FERHAT (Maitre de conférence)
Filière
Génie Electrique
Diplôme
Doctorat
Titre
Les Clathrates à base de silicium : Potentiels pour des applications à la conversion de l’énergie
Mots clés
Clathrates à bases de Silicium, élaboration, caractérisation, calcul ab-initio
Résumé
Élément le plus abondant sur terre après l’oxygène (27,6%), le silicium est certainement le matériau de base qui à permis de propulser l’humanité de l’âge de la vapeur à l’ère des technologies de l’information et de communication. En effet, il n’est pas exagérer de remarquer que le silicium est non seulement le matériau le plus étudier sur le plan fondamentale mais c’est aussi le matériau qu’on retrouve dans pratiquement dans toutes les applications ‘’ High Tech’’ commençant par la microélectronique (plus récemment la nanoélectronique), la conversion thermoélectrique de l’énergie, les matériaux magnétique, les capteurs, les systèmes micro et nano électromécaniques ainsi que la conversion photovoltaïque de l’énergie. Dans ce contexte, la conversion directe de l’énergie solaire en électricité représente évidemment la technologie qui détient le plus de potentialités concernant la couverture globale des besoins future en énergie. Cependant, la technologie actuelle (principalement à base de Si) n’as encore atteint ni l’efficacité du rendement ni la réduction des couts nécessaires pour son adoption comme produit grand publique. Pourtant, le silicium reste encore le matériau le plus répondu pour la fabrication des cellules solaires, non seulement à cause de son abondance et de ces caractéristiques physiques intrinsèque fondamentales mais aussi à cause de la maitrise pointu de sa technologie de fabrication inspirée largement de la technologie microélectronique déjà très mature. Il faut noter que le faible rendement de conversion du silicium est fondamentalement dû à son gap indirect soulignant ainsi l’importance de l’arrangement atomique des atomes dans le réseau cristallin. Le but du présent sujet, s’articule essentiellement sur la modification de la structure cristalline du Silicium à l’échelle atomique par la synthèse de nouvelles formes de Silicium communément appelées clathrates présentant des structures à cages similaires à celles des fullerènes. Le travail expérimental sera appuyé par des études théoriques utilisant des calculs ab-initio dans le cadre de la densité fonctionnel.
Statut
Validé