Functional Nanomaterials

L'équipe de recherche "Functional Nanomaterials" (FUN) est internationalement reconnue pour son expertise multidisciplinaire dans le développement de nanomatériaux optoélectroniques et plasmoniques, l'étude approfondie du transport et de la morphologie à l'échelle nanométrique ainsi que la fabrication par voie liquide des dispositifs correspondants, y compris des cellules solaires organiques et des photodétecteurs, des LED hybrides, des capteurs de gaz et des transistors.

Les matériaux conçus sont principalement des matériaux nanocomposites à base de nanoparticules métallique ou d'oxyde métallique, des nanoparticules hybrides utilisant des ligands pi-conjugués et des mélanges de polymères. La recherche de l'équipe FUN se concentre sur le contrôle des propriétés optoélectroniques à l'échelle nanométrique en vue d'améliorer ou de générer de nouvelles propriétés de ces matériaux.

Les propriétés optoélectroniques des nanomatériaux développés sont en outre étudiées en détail en ce qui concerne leur nano-structuration, le transport des charges et la photostabilité. FUN ayant pour objectif de traiter des dispositifs imprimés organiques et hybrides tels que des cellules solaires, nous nous concentrons également sur le développement d'encres afin de rendre les matériaux compatibles avec différentes techniques d'impression, y compris l'impression par jet d'encre, doctor blading, slot die ou spin coating. Cela nous permet de corréler la morphologie à l'échelle nanométrique, la taille et l'organisation des nanocomposites, le comportement d'impression pour améliorer les propriétés des matériaux dans les dispositifs imprimés, y compris non seulement les cellules solaires, mais aussi les diodes électroluminescentes (LED), les photodétecteurs, les capteurs biologiques et de gaz, ainsi que le camouflage en plasmonique. En travaillant en étroite collaboration avec des entreprises françaises telles que Dracula Technologies et Armor ASCA, nous avons également développé une expertise dans le transfert lab-to-fab de cellules solaires organiques, également pour le traitement de grandes surfaces à l'air et la fabrication de modules OPV.

Equipe commune FUN-PV

Depuis début 2015, notre équipe FUnctional Nanomaterials (FUN) du CINaM et l’équipe Light Ultimate MatErials Nanodevices and PV (LUMEN-PV) de l’IM2NP UMR 7334 avons mené des discussions visant à élaborer un projet d’équipe commune ayant pour thématique l’électronique organique.  Dans ce contexte, et depuis 2017, une convention CNRS entre nos 2 équipes a permis la création de l’équipe inter-instituts FUN-PV. Cette volonté de rapprochement des deux équipes est motivée par un travail commun de quatre ans en tant que partenaires dans le projet FUI SFUMATO (cellules solaires organiques produites par impression numérique) couronné par des succès scientifiques communs (brevet + 3 publications à fort et très fort impact Sol. Mat, AEM, AFM), une réelle complémentarité en termes de compétences et de moyens et enfin une vision commune des orientations scientifiques du domaine des dispositifs PV couches minces et des composants optoélectroniques. En couplant des compétences très complémentaires (synthèses chimique et physique des matériaux nano-structurés, élaboration de dispositifs en couches minces, modélisations optoélectroniques, caractérisations physiques) et en partageant des moyens technologiques performants (depuis la synthèse de matériaux à la réalisation des dispositifs) avec un accès aux plateformes PLANETE (CINaM), SPRINT (IM2NP) et NANOTECMAT (IM2NP), cette équipe commune CINAM/IM2NP permet de positionner l’Université d’Aix-Marseille comme un acteur majeur de la recherche en PV hybride/organique au niveau international.