Les développements les plus récents font de plus en plus appel à la fonctionnalisation pour améliorer ou donner de nouvelles propriétés aux matériaux et répondre ainsi à des exigences spécifiques. A cela, il faut ajouter que la recherche dans le domaine des nanomatériaux en particulier les nanocomposites est actuellement en plein évolution. L’association de la fonctionnalisation et le développement des nouveaux nanocomposites  joue un rôle important dans le progrès technique et l’innovation des nouveaux dispositifs dans différent secteurs. Evidemment, ceci fait appel à la collaboration interdisciplinaire entre la physique, la chimie et les sciences de l’ingénieur. C’est dans ce contexte que la division TESE se profilera comme interface entre la recherche au laboratoire et l’industrie avec un accent particulier sur la technologie émergente.

La division TESE aborde les matériaux semiconducteurs organiques et inorganiques innovants destinés à des applications énergétiques : photonique, optoélectronique, conversion d’énergie, stockage d’énergie (les batteries et les procédés de stockage de l’hydrogène). Parmi ceux-ci, nous citerons les matériaux composites, les polymères, les matériaux hybrides, les membranes, le carbone sous toutes ses formes et ses dérivés. Il s’agit aussi de matériaux à base de nanoparticules et de nanopoudres, de nanoparticules assemblées, de nanofils, de matériaux et de surfaces fonctionnalisés et/ou micro- ou nanostructurés destinés essentiellement à l’optoélectronique (LED et OLED).

Notons aussi, qu’un accent particulier est mis sur les matériaux innovants utilisés dans les activités pouvant répondre à la demande sociétale et aux contraintes environnementales : stockage et production de l’énergie propre, contrôle de l’environnement et dépollution, etc.

Missions & objectifs :

• Élaboration de dispositifs à base de nanostructures de silicium – étude des propriétés optoélectroniques.  Parmi  les deux objectifs principaux visés est l’utilisation des nanocristallites comme convertisseurs de photons de grande énergie en photons rouges mieux absorbés par la cellule solaire. Ceci dans le but d’améliorer le rendement de la cellule photovoltaïque. L’autre objectif  est le développement d’une source lumineuse à base de silicium qui pourrait être utilisée dans des applications photoniques et d’éclairage. Les études incluront l’introduction de terres rares afin d’améliorer et d’ajuster les performances des dispositifs.
• Fabrication des dispositifs de conversion et de stockage d’énergie en utilisant des technologies émergentes.
• Contribution à l’étude de la durabilité des matériaux encapsulant émergents pour la conversion photovoltaïque. Le champ d’intérêt est  la fonctionnalisation du polymère encapsulant par la technique de la luminescence par décalage spectral (LDS). Cette méthode rend possible l’absorption de la partie UV du spectre solaire et sa conversion en lumière visible, laquelle, étant absorbée par la cellule solaire. Ceci peut contribuer à la conversion PV. Cette piste est actuellement très prometteuse et présente l’intérêt d’améliorer la durabilité et les performances du dispositif PV conduisant à la réduction du coût du watt-crête du module PV.
• Élaboration et la caractérisation des Nanofils de Silicium Modifiés par des Nanocomposites à base d’allotropes du carbone : Application à la Production d’Hydrogène par Photocatalyse Hétérogène. Les objectifs sont la photocatalyse hétérogène comme processus de production d’hydrogène à partir de la décomposition d’eau sous l’effet en premier lieu d’une source d’énergie visible artificielle et après   l’énergie solaire.  Les photocatalyseurs qui seront élaborés sont à base de nanofils de silicium modifiés par  des nanocomposites à base de graphène et nanoparticules métalliques.
• La décomposition par photocatalyse des contaminants émergeants tels que les antibiotiques et les anti-inflammatoires. L’on peut aussi citer l’oxyde de graphène pour le traitement de l’eau contaminée par des métaux lourds.