Graphene in silicon photovoltaic cells

Graphene is an allotrope of carbon. Its structure is one-atom-thick planar sheets of carbon atoms that are densely packed in a honeycomb crystal lattice [1]. The richness of optical and electronic properties of graphene attracts enormous interest. Its true potential seems to be in photonics and optoelectronics, where the combination of its unique optical and electronic properties can be fully exploited. The optical absorption of graphene layers is proportional to the number of layers, each absorbing A=1-T=πα=2.3% over the visible spectrum [2].The rise of graphene in photonics and optoelectronics is shown by several recent results, ranging from solar cells and light emitting devices, to touch screens, photodetectors and ultrafast lasers. Current photovoltaic (PV) technology is dominated by Si cells, with an energy conversion coefficient up to 25% [3]. Such an inorganic PV consists in a current transparent conductor (TC) replacing one of the electrodes of a PIN photodiode. The standard material used so far for these electrodes is indium-tinoxide, or ITO. But indium is expensive and relatively rare, so the search has been on for a suitable replacement. A possible substitute made from inexpensive and ubiquitous carbon is graphene. Being only constituted of carbon, it will become cheap and easily recyclable. But at the moment, the major difficulty consists in its fabrication and/or transfer. Our project consists in synthetizing graphene by CVD (Chemical Vapor Deposition) on Cu and in transferring the obtained layer on silicon PV cells, and then in testing their energy conversion efficiency

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Stabilisation spectrale d'une diode laser au moyen d'un miroir externe

; ; ; ; Domaine de validité : La diode laser considérée ici est une diode laser dont la cavité optique initiale est définie par une facette clivée et un réflecteur distribué du second ordre. Ce réflecteur procure une émission surfacique dont une partie est réinjectée dans la cavité laser au moyen d'un miroir externe. Les spectres d'émission sont enregistrés en sortie de la facette clivée.VulgarisationLa puissance optique émise par une diode laser est fonction du courant de polarisation appliqué à cette dernière. Au-delà d'un courant dit « de seuil », la puissance optique varie linéairement avec le courant de polarisation. Cette propriété permet donc de convertir, sans distorsion, une modulation électrique en modulation optique. Cependant, la longueur d'onde d'émission d'une diode laser est généralement sensible à ce même courant de polarisation. Toute variation de puissance optique s'accompagne donc d'un décalage de la longueur d'onde d'émission pouvant être pénalisant pour de nombreuses applications. Dans ce cadre, la stabilisation spectrale de l'émission d'une diode laser constitue un objectif majeur à atteindre. Les spectres présentés ici montrent l'effet produit par un miroir, externe à la diode laser, utilisé pour réinjecter à l'intérieur de celle-ci une partie de la puissance qu'elle émet. (Domaine de validité : voir fiche détaillée)

Histoire du mètre, de l'origine à nos jours

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