James UtterbackChargé de recherche CNRS à l'Institut des NanoSciences de Paris (INSP)

L’optoélectronique – qui regroupe les cellules solaires, LEDs ou photodétecteurs – repose sur le transport efficace des charges électriques et de la chaleur à l’échelle nanométrique. Pourtant, on ignore dans le detail comment ces processus se déroulent dans des dispositifs réels en fonctionnement, soumis à un champ électrique, à la lumière, aux gradients de température ou à des défauts structuraux. Le projet InSituDynamics vise à combler ce manque en développant une microscopie optique ultrarapide capable de « filmer » en direct le déplacement des charges et de la chaleur dans des nanocristaux semi-conducteurs pendant qu’ils sont intégrés dans des dispositifs. Ces études permettront de révéler les étapes microscopiques qui limitent l’efficacité, d’identifier l’origine des pertes d’énergie et d’imaginer de nouvelles stratégies pour contrôler les flux d’énergie, par exemple grâce à des assemblages de nanocristaux aux propriétés thermiques ajustables. En établissant un lien entre les phénomènes locaux et les performances globales, ce projet ouvrira la voie à une conception plus rationnelle et durable des technologies optoélectroniques de prochaine génération.