L’émergence des constellations de satellites nécessite de changer radicalement le design des modules photovoltaïques spatiaux afin de maitriser les coûts et de pouvoir fabriquer en grande série.

Le Département des Technologies Solaires du CEA travaille aujourd’hui sur la conception d’un module spatial répondant à ces besoins, en s’appuyant notamment sur des prototypes de petite taille. Ceux-ci permettent de réaliser différents tests de vieillissement tôt dans la phase de conception. En revanche, la taille typique d’un panneau photovoltaïque spatial est généralement bien supérieure au mètre carré. Dès lors, afin de passer de la taille du prototype de laboratoire à un prototype industriel à échelle réelle, plusieurs stratégies sont adoptables. L’une d’entre elles consiste à assembler plusieurs modules spatiaux de petite taille pour former ensuite un panneau de grande taille, à la façon d’une mosaïque.

Le sujet de stage traite justement de ce problème : concevoir un harnais permettant l’assemblage de plusieurs modules spatiaux de petite taille et assurant à la fois le passage du courant électrique entre tous les modules et la bonne tenue mécanique de l’ensemble. La conception de ce harnais sera par ailleurs contrainte par les exigences d’un usage en orbite basse et devra donc résister à un environnement agressif, respecter les spécifications spatiales et présenter un coût limité. Le harnais devra, en particulier, maintenir un poids extrêmement léger pour minimiser la masse surfacique de l’assemblage final. Enfin, le harnais devra également permettre le remplacement facile de l’un des modules composant la mosaïque afin de permettre la réparabilité de l’ensemble.

Lors de ce stage, vous travaillerez au laboratoire des applications modules photovoltaïques (LAM) dont la conception d’architectures de modules photovoltaïques pour des applications spécifiques et exigeantes représente un des axes de recherche.

Dans un premier temps, vous réaliserez un état de l’art des différentes technologies permettant la fabrication de panneaux photovoltaïques spatiaux de grande taille, en vous focalisant sur :
• Les solutions existantes pour l’assemblage de modules spatiaux en mosaïque.
• Les matériaux et procédés compatibles avec les contraintes spatiales.
Dans un second temps, vous concevrez et optimiserez un harnais d’assemblage en :
• Contribuant à la définition de nouveaux concepts de design innovants.
• Réalisant des calculs analytiques pour évaluer la résistance mécanique du harnais. Des simulations numériques pourront être réalisées afin de modéliser l’assemblage mosaïque en cyclage thermique.
• Testant expérimentalement des sous-ensembles mécaniques afin de valider les calculs analytiques.
• Sélectionnant des matériaux adaptés (ex. : polymères, composites, structures alvéolaires) et validant leur compatibilité avec les exigences de légèreté et de coût.
• Mettant au point un processus de fabrication

De formation bac+5, vous êtes à la recherche d'un stage deb 6 mois qui vous permettra de valider votre diplôme.

Compétences scientifiques : Sciences et génie des matériaux, mécanique des matériaux
Connaissances : Matériaux, mécanique des matériaux

Vous êtes reconnu(e) pour votre : ingéniosité, rigueur, esprit d'équipe, autonomie,

PARLONS DE VOUS !
Nous recherchons un·e candidat·e en fin d’études en école d’ingénieur ou en master pour un stage de niveau BAC+5. Vous disposez d’un cursus orienté sciences et génie des matériaux, avec un focus particulier sur la mécanique des matériaux.
Idéalement, vous avez déjà travaillé dans un environnement industriel de R&D dans lequel vous avez su vous adapter rapidement à un cahier des charges spécifique. Par ailleurs, vous aimez concevoir, modéliser des assemblages de matériaux et interpréter des résultats expérimentaux pour adapter la conception. 📈🔍
Ce stage requiert donc de bonnes compétences en mécanique des matériaux ainsi qu’en caractérisations expérimentales. Des connaissances en informatique (Python notamment) sont fortement recommandées et seront appréciées. Au-delà des compétences techniques, ce stage nécessite un esprit d’analyse et d’initiative ainsi qu’une appétence pour le travail d’équipe afin d’être force de proposition.
PARLONS DE NOUS !
🗣️ Vos principaux interlocuteurs sont des spécialistes en science des matériaux et conception de modules photovoltaïques spatiaux. Un environnement de travail idéal pour développer rapidement une forte expertise avant un premier emploi !
💪 Notre force ? Un environnement de travail R&D avec des infrastructures à l’état de l’art, permettant d’être à cheval entre l’industrie et la recherche !
⛰️Le stage se déroulera près de Chambéry, au bord du lac du Bourget, sur le site de l’INES. Une localisation idéale pour alterner activités nautiques, outdoor et de montagne !