Download or read book Croissance de couches minces de silicium pour applications photovolta ques par epitaxie en phase liquide par vaporation du solvant written by Stephen Giraud and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une solution pour réduire la consommation de Si de haute pureté dans les cellules solaires à base de Si cristallin est de faire croître une couche active mince de haute qualité sur un substrat à faible coût. L'Epitaxie en Phase Liquide (EPL) est l'une des techniques les plus appropriées, car la croissance est réalisée dans des conditions proches de l'équilibre. On s'intéresse plus particulièrement au développement et l'optimisation d'une technique de croissance stationnaire et isotherme basée sur l'évaporation du solvant : l'Epitaxie en Phase Liquide par Evaporation d'un Solvant métallique (EPLES). Les principaux critères concernant le choix du solvant, de l'atmosphère de croissance et du creuset sont d'abord présentés et permettent de concevoir une première configuration d'étude. Un modèle analytique est ensuite développé pour comprendre les mécanismes mis en œuvre et étudier la cinétique d'évaporation du solvant et de croissance. Les différentes étapes du procédé de croissance dans le cas de l'EPLES de Si sont examinées et mettent en évidence un certain nombre de difficultés technologiques liées à cette technique : contrôle de la convection dans le bain, réactivité du bain Si-M avec le creuset, transport par différence de température et dépôt pendant la phase de refroidissement. Des solutions techniques sont proposées et mise en place pour contourner les difficultés rencontrées. Des couches épitaxiées de Si uniformes comprises entre 20 et 40 μm sont alors obtenues par EPLES avec des bains Sn-Si et In-Si sur substrat Si monocristallin entre 900 et 1200°C sous vide secondaire. Les vitesses de croissance expérimentales atteintes sont comprises entre 10 et 20 μm/h et sont conformes aux prédictions du modèle cinétique. La qualité structurale obtenue est comparable à celle des couches obtenues par EPL. Des couches de type P, avec un bain dopé In et In(Ga) sont obtenues avec une concentration en dopants proches de 1017 at.cm3 compatible avec une application PV. Enfin le potentiel de l'application de cette technique est évalué en basant la discussion sur la réalisation d'une couche de Si obtenue par EPLES sur substrat multicristallin avec un bain In-Si.

Download or read book Croissance de couches minces de silicium par pitaxie en phase liquide basse temp rature pour applications photovolta ques written by Fatima Abdo and published by . This book was released on 2007 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de cette thèse, nous présentons une voie économique, propre et innovante de réalisation de substrat de silicium en couche mince pour applications photovoltaïques. Elle est basée sur la croissance de couche par épitaxie en phase liquide à basse température sur substrats de silicium fragilisé par implantation ionique pour le détachement et le report sur substrats bas coûts. L’objectif de ce travail est de trouver les conditions expérimentales pour baisser la température d’épitaxie (

Download or read book REALISATION PAR EPITAXIE EN PHASE LIQUIDE DE COUCHES DE SILICIUM SUR SUBSTRATS ECONOMIQUES POUR APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES written by Nurlaela Rauf and published by . This book was released on 1998 with total page 119 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST DE DEMONTRER QUE DES CELLULES SOLAIRES BASEES SUR DES COUCHES MINCES DE SILICIUM PEUVENT ETRE PRODUITES SUR DES SUBSTRATS CERAMIQUES A FAIBLE COUT. L'EPITAXIE LIQUIDE PERMET DE REALISER DES COUCHES DE BONNES QUALITE DE FACON RAPIDE ET ECONOMIQUE. DANS LES DEUX PREMIERES PARTIES DU TRAVAIL CETTE METHODE EST DECRITE ET ADAPTEE A LA REALISATION DE COUCHES SILICIUM D'EPAISSEUR DE QUELQUES DIZAINES DE MICRONS. LES SOLVANTS (GA#0#,#9AL#0#,#1 ET SN) SONT SELECTIONNES AVEC UNE TEMPERATURE DE CROISSANCE INFERIEURE A 900C. AFIN DE VALIDER LA METHODE POUR LES APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES LES PREMIERS SUBSTRATS CHOISIS SONT DES PLAQUETTES DE SILICIUM MONOCRISTALLIN. LES COUCHES SONT CARACTERISEES ELECTRIQUEMENT (RESISTIVITE, LONGUEUR DE DIFFUSION DES PORTEURS MINORITAIRES ET MOBILITE DE CONDUCTION) ET IL MONTRE QUE LEUR PROPRIETES SONT SUFFISANTES POUR DES APPLICATIONS PHOTOVOLTAIQUES. APRES NOTRE ETUDE EST ETENDU AU CAS DE CERAMIQUE : (I) SIALON (FABRIQUE PAR ECN), ET (II) CERAMIQUE D'ALUMINE (FABRIQUE PAR GEMPPM). DANS CE TRAVAIL, IL APPARAIT QU'IL EST NECESSAIRE DE REVETIR LES SUBSTRATS D'UNE COUCHE MINCE DE SILICIUM PAR CVD AFIN DE RESOUDRE LES PROBLEMES DE NUCLEATION.

Download or read book Croissance de silicium monocristallin en couche mince par pitaxie en phase liquide sur couches sacrificielles pour report sur substrat faible co t pour applications photovolta ques written by Sébastien Berger and published by . This book was released on 2003 with total page 127 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail fait appel à l'utilisation de couches sacrificielles servant de support à une croissance par épitaxie en phase liquide pour obtenir des cellules solaires. Trois sorte de couches sacrificielles sont étudiées : le silicium macroporeux ou grilles, le silicium nanoporeux et les couches fragilisées par implantation ionique. Le silicium macroporeux permet de contrôler la porosité et donc la fragilité de la couche. Elle est facilement détachable et transférable. Le substrat utilisé est recyclable. Le transfert s'effectue avant la croissance. Un travail sur le matériau silicium pour permettre une attaque électrochimique a été mené. Il a fallu définir les caractéristiques de la grille souhaitée pour pouvoir réaliser par dessus une croissance. Le transfert, suivi d'une croissance, a été réalisé. Le support étant d'orientation (100), la morphologie de la couche est un ensemble de pyramides. L'ajustement des paramètres permet d'améliorer la coalescence entre les pyramides. Au cours de ce travail, un phénomène a été observé : la consommation du silicium du substrat de croissance. Une étude a été mené sur des supports SOI afin d'ajuster les paramètres liés à la croissance. Pour réduire les coûts, il a été envisagé de réaliser l'épitaxie avant le transfert. Les couches de silicium nanoporeux sont alors apparues comme la continuité de l'étude. Les caractéristiques de ce poreux ont été étudiées afin de permettre le détachement de la couche épitaxiée. Les couches obtenues sur le substrat (100) sont formées de pyramides dont la coalescence est fonction des paramètres de l'épitaxie. Sur substrat (111), les couches obtenues sont continues et homogènes et le détachement est réalisé. Une autre voie consiste à adapter la technique d'implantation ionique du SMART-CUT au domaine photovoltaïque. Cette fragilisation évolue avec le traitement thermique de la croissance. Le travail d'épitaxie sur ces fragilisations a permis d'obtenir des couches continues.

Download or read book Epitaxie en phase vapeur de silicium sur silicium m soporeux pour report sur substrats conomiques et application photovolta que bas co t written by Sébastien Quoizola and published by . This book was released on 2003 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La croissance de l'industrie photovoltaïque est aujourd'hui estimée à 15% par an, atteignant 530 MWc en 2002. L'essentiel de la production se base sur l'utilisation du silicium cristallin mais la croissance se heurte au problème du prix de revient de la cellule photovoltaïque. Ainsi, pour répondre aux objectifs qui fixent à 3000 MWc la production mondiale en 2010, une diminution du prix de revient du watt crête de 2,5 à 1 Euro/Wc s'avère nécessaire. Pour cela, réduire la consommation de matériau silicium (40% du coût du produit fini) par watt crête produit représente une solution très intéressante. Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet SUCCES (SUbstrats bas Coûts, report de Couches monocristallines et Epitaxie pour une filière Silicium photovoltaïque en couches) qui vise à transférer des films minces de silicium monocristallin (50 æm) sur des substrats économiques. Ces derniers assurent le maintien mécanique de la cellule photovoltaïque et l'emploi de silicium monocristallin permet de conserver un bon rendement avec une épaisseur réduite de la couche active. Cette technologie s'appuie sur l'utilisation d'une couche sacrificielle en silicium mésoporeux sur laquelle est épitaxiée la couche mince de silicium monocristallin. On réalise la cellule photovoltaïque, avant de détacher le dispositif qui est ensuite transféré sur un substrat faible coût. Le substrat silicium de départ peut alors être réutilisé. L'élaboration de la couche mince de silicium monocristallin est réalisée par épitaxie en phase vapeur (VPE) à 1100ʿC sous pression atmosphérique. La croissance cristalline s'effectue dans un bâti d'épitaxie que nous avons installé, modifié et qualifié afin d'en optimiser les paramètres comme la concentration en gaz précurseur dichlorosilane SiH2Cl2 ou l'ajout de gaz dopant diborane B2H6. L'étude des propriétés structurales et électriques des épitaxies sur silicium massif a permis de valider la qualité de nos couches. La zone sacrificielle, élaborée par anodisation électrochimique, est constituée d'une bi-couche de silicium mésoporeux : une couche de faible porosité (20%) surmontant une couche de forte porosité (60%). Les caractéristiques du silicium poreux sont déterminées par la densité de courant et la concentration en acide fluorhydrique utilisées au cours de l'anodisation. Le recuit haute température sous hydrogène de la bi-couche provoque sa modification structurale qui se traduit par une coalescence des pores de la couche de faible porosité alors que les pores de la couche de forte porosité voient leur taille augmentée. Cette modification structurale autorise l'épitaxie d'une couche de silicium monocristallin puis le décrochage de la couche épitaxiée. Les caractéristiques satisfaisantes des couches monocristallines épitaxiées sur silicium poreux nous ont alors permis la réalisation de cellules photovoltaïques en couche mince, dont l'architecture est une structure monoface à contacts interdigités.

Download or read book Realisation par epitaxie en phase liquide de couches de silicium sur substrats economiques pour applications photovoltaiques written by Nurlaela Rauf and published by . This book was released on 1998 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Cellules solaires silicium ultra minces nanostructur es written by Romain Champory and published by . This book was released on 2016 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les cellules photovoltaïques en couches minces de silicium cristallin sont des candidates prometteuses pour les développements futurs de l'industrie photovoltaïque, au travers des réductions de coûts attendues et des applications dans les modules souples. Pour devenir compétitive, la filière des couches minces de silicium monocristallin doit se différencier des filières classiques. Elle est donc généralement basée sur l'épitaxie de couches de haute qualité puis sur le transfert de ces couches vers un support mécanique pour terminer la fabrication de la cellule et réutiliser le premier substrat de croissance. Le but de cette thèse est de trouver les associations technologiques qui permettent de réaliser des cellules photovoltaïques en couches minces et ultra-minces de silicium monocristallin à haut-rendement. Les travaux présentés s'articulent selon deux axes principaux : le développement et la maîtrise de procédés technologiques pour la fabrication de cellules solaires en couches minces et l'optimisation des architectures de cellules minces haut-rendement.Dans ce cadre de travail, les développements des techniques de fabrication ont d'abord concerné la mise au point de procédés de transfert de couches minces : une technologie basse température de soudage laser et un soudage par recuit rapide haute température. Afin d'augmenter le rendement de conversion, nous avons développé des structurations de surface utilisant les concepts de la nano-photonique pour améliorer le pouvoir absorbant des couches minces. Avec une lithographie interférentielle à 266 nm et des gravures sèches par RIE et humides par TMAH (Tetramethylammonium Hydroxide), nous pouvons réaliser des cristaux photoniques performants sur des couches épitaxiées de silicium. Finalement, nous avons pu concevoir des architectures optimisées de cellules solaires minces à homo-jonction de silicium et à hétéro-jonction silicium amorphe / silicium cristallin plus performantes électriquement, grâce aux outils de simulation électro-optique. Notre approche théorique nous a aussi conduits à expliciter les phénomènes électriques propres aux couches minces, et à démontrer tout le potentiel des cellules photovoltaïques minces en silicium monocristallin.

Download or read book D veloppement d une technique innovante pour le d p t en continu de couches minces pour cellules photovolta ques written by Julien Vallade and published by . This book was released on 2013 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cette thèse est de proposer une rupture technologique pour augmenter la vitesse de production des cellules photovoltaïques en remplaçant les procédés plasma sous vide par des procédés à la pression atmosphérique adaptés pour un traitement, au défilé, des cellules solaires. Pour montrer la faisabilité de couches minces de qualité pour des applications solaires en continu par AP-PECVD, nous avons opté pour le dépôt de SiNx:H, antireflet et passivant des cellules photovoltaïques silicium de type P. Cette couche doit avoir une composition chimique bien définie pour ne pas absorber la lumière pour un indice de réfraction de 2,1, valeur requise pour la fonction antireflet tout en contenant suffisamment d’hydrogène pour passiver les défauts électroniques de surface et de volume du silicium suite au recuit des contacts. Le réacteur a tout d'abord dû être optimisé pour obtenir des couches denses. Il a été montré qu’il fallait éviter toutes les recirculations de gaz contenant des résidus de précurseurs dans la zone où passe le substrat pendant le dépôt pour éliminer toutes les nanoporosités. L’élargissement des électrodes a permis d’obtenir un indice moyen de 2,1 avec un coefficient d’extinction nul. Néanmoins, la composition chimique des couches n’étant pas homogène selon l’axe de croissance, une méthode de mesure de la composition chimique du plasma a été mise en place. La décroissance de la concentration en SiH4 a été mesurée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier avec une résolution spatiale de 2 mm. Ces résultats obtenus ont été corrélés à l’absorption IR des couches de SiNx:H.La comparaison des profils de composition chimique et de durée de vie des porteurs minoritaires a montré que dans l’état après le dépôt, la durée de vie est maximum dans les zones où la couche est riche en SiH. Le recuit des échantillons à 800°C augmente la durée de vie dont le profil se superpose à la quantité de liaisons SiN. La modulation de l’excitation électrique a permis d’obtenir (après recuit) des valeurs de durée de vie tout à fait remarquables (≈ 1 ms) sur des wafers de silicium cristallin de type N.

Download or read book Couches minces en silicium microcristallin pr par es par d p t chimique en phase vapeur par filament chaud de l analyse des propri t s des couches la r alisation des cellules solaires written by Chisato Niikura and published by . This book was released on 2001 with total page 286 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THÈSE EST CONSACRÉE À L'ÉTUDE DES COUCHES EN SILICIUM MICROCRISTALLIN HYDROGÉNÉ ("micro"C-SI:H) PRÉPARÉES PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR PAR FlLAMENT CHAUD (HWCVD) PROPOSÉ COMME UNE ALTERNATIVE À LA MÉTHODE CONVENTIONELLE DE DÉPÔT PAR PLASMA, AYANT POUR OBJECTIF L'OPTIMISATION DES PROPRIÉTÉS DES COUCHES POUR L'APPLICATION SUR CELLULES SOLAIRES. PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES COUCHES PRÉPARÉES UTILISANT SIH4 DILUÉ DANS H2 AVEC DIFFÉRENTES VALEURS DE DILUTION DH ONT ÉTÉ CARACTÉRISÉES PAR DIFFÉRENTES TECHNIQUES. PARTICULIÈREMENT, ANALYSE IN-SITU D'ELLIPROMÉTRIE INFRAROUGE A ÉTÉ, POUR LA PREMIÈRE FOIS, APPLIQUÉE A LA CROISSANCE DES COUCHES PAR HWCVD: ÉVOLUTION DE LA CONFIGURATION DES LIAISONS Sl-H A ÉTÉ CORRELÉE AVEC LES PROPRIÉTÉS STRUCTURALES. MEILLEURE LONGUEUR DE DIFFUSION DES PORTEURS A ÉTÉ OBTENUE POUR LES COUCHES EN "micro"C-SI:H PROCHES DE LA TRANSITION DES PHASES AMORPHE ET MICROCRISTALLINE: CECI PEUT ÉTRE DU AU RÉSEAU AMORPHE RELAXE QUI EST AMENÉ PAR RÉACTIONS DE RECONSTRUCTION INDUITES PAR DIFFUSION DES ATOMES H PENDANT LA CROISSANCE, ÉTANT SUGGÉRÉ PAR ANALYSES DES PROPRIÉTÉS STRUCTURALES. CEPENDANT, IL A ÉTÉ MONTRÉ QU'IL Y A UNE COUCHE D'INCUBATION AMORPHE ÉPAISSE FORMÉE AVANT LE NOYAUTAGE DES MICROCRISTAUX, QUI EMPÉCHE LE TRANSPORT ÉLECTRONIQUE DANS LA DIRECTION TRANSVERSALE DE CES COUCHES. DANS LE BUT D'AVOIR DES COUCHES EN "micro"C-Sl:H SANS COUCHE D'INCUBATION ET AVEC LES PROPRIÉTÉS FAVORABLES DE LA VOLUME ASSOCIÉES AUX COUCHES PROCHES DE LA TRANSITION DES PHASES, NOUS AVONS PROPOSE UN PROCÈDÉ DE DH VARIABLE TENANT COMPTE DES RÉSULTATS TRÉS POSITIFS GRÂCE AU PROCÉDÉ DE DH VARIABLE, DES COUCHES INTRINSÈQUES EN "micro"C-SI:H PRÉPARÉES PAR HWCVD ONT ÉTÉ APPLIQUÉES À LA FABRICATION DES CELLULES SOLAIRES. UN RENDEMENT DE 5,1 % OBTENU POUR DES CELLULES DE LA STRUCTURE N-l-P SUR SUBSTRAT EN VERRE A CONFIRMÉ UNE BONNE QUALITÉ DES COUCHES INTRINSÈQUES.LA VOIE POUR L'AMÉLIORATION DE LA PERFORMANCE DES CELLULES EST DlSCUTÉE EN CONSIDÉRATION DES RÉSULTATS.

Download or read book ICREEC 2019 written by Ahmed Belasri and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-10 with total page 659 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Download or read book D veloppement de proc d s plasma pour l laboration et la caract risation du silicium photovolta que written by Rafik Benrabbah and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Aujourd'hui, le principal facteur limitant le photovoltaïque est le prix élevé du kWh produit par les modules PV. Pour faire face à cette difficulté, les recherches actuelles se concentrent autour de plusieurs leviers et solutions alternatives : la réduction du coût énergétique avec notamment la réduction du coût de la matière première, qui consiste en la diminution de l'épaisseur des wafers de silicium, ou encore l'élaboration de cellules en couches minces de silicium. Ce dernier procédé a pour but de s'affranchir de l'étape de sciage des blocs de silicium, nécessaire pour la réalisation de plaquette photovoltaïque de faible épaisseur. C'est cette dernière approche qui nous a conduits à proposer un procédé d'élaboration de couches minces à l'aide d'un plasma et du chauffage du substrat. Par ailleurs, quel que soit le procédé choisi pour atteindre la cristallinité et la pureté exigées pour le grade solaire, il est nécessaire de disposer de technique analytique multiélémentaire pour contrôler l'évolution de la pureté en fonction des paramètres. La LIBS que nous avons développée au laboratoire offre l'opportunité de répondre à ces attentes : très basses limites de détection tout en permettant un suivi en ligne du silicium à l'état solide ou en fusion.

Download or read book Impression de silicium par proc d jet d encre written by Etienne Drahi and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude prend place dans le cadre du projet ANR Inxilicium visant à la réalisation de cellules solaires en couches minces de silicium par jet d'encre. Les nanoparticules de silicium sont des matériaux à fort potentiel pour la levée de verrous technologiques grâce à leurs propriétés spécifiques. Des encres de nanoparticules de Si issues de diverses méthodes de synthèse ont été imprimées par jet d'encre sur différents substrats : quartz, électrodes métalliques (aluminium, molybdène) et transparente conductrice (ZnO:Al). L'optimisation du procédé d'impression, de l'interaction encre/substrat (via la modulation de l'énergie de surface des substrats) et de l'étape de séchage a permis l'obtention de couches minces homogènes et continues (plusieurs centaines de nm à quelques μm d'épaisseur)A posteriori, une étape de recuit est nécessaire pour recouvrer des propriétés fonctionnelles. L'utilisation de nanoparticules à la physico-chimie de surface contrôlée fait décroître les températures de frittage de 1100 °C à environ 600 °C. En complément, des recuits sélectifs (micro-ondes et photonique) ont été évalués pour leur application sur des substrats flexibles et bas coûts.Les propriétés optiques et les interfaces électrode/silicium ont été examinées afin d'intégrer ces couches dans des dispositifs (cellule solaire...). La formation de transitions métallurgiques Al-Si et Mo-Si a été étudiées par DRX-in situ. L'ensemble de ces travaux a permis la réalisation d'une jonction PN montrant un comportement photovoltaïque à fort champ grâce aussi à la mise au point d'une méthode innovante de collage ouvrant la voie à une réduction du bilan thermique des procédés de fabrication.

Download or read book ELABORATION ET CARACTERISATION DE COUCHES MINCES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN DEPOSEES PAR LPCVD POUR APPLICATION PHOTOVOLTIQUE written by YAHYA.. LAGHLA and published by . This book was released on 1998 with total page 177 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: COMME L'UTILISATIONS DE L'ENERGIE SOLAIRE EST NOUVELLE PAR RAPPORT AUX ENERGIES TRADITIONNELLES (SURTOUT LES COMBUSTIBLES FOSSILES), SA RECHERCHE ET SON DEVELOPPEMENT SONT GUIDES A LA FOIS PAR LES POSSIBILITES PHYSIQUES ET PAR LES ASPECTS ECONOMIQUES, POLITIQUES ET SOCIAUX. LE DEVELOPPEMENT EST UNE RENCONTRE D'UN PRODUIT ET D'UN MARCHE. NOTRE TRAVAIL EST AINSI SEPARE EN 3 PARTIES : UNE PARTIE DITE DE RECHERCHE HORIZONTALE CONCERNANT L'ETUDE PHYSIQUE DU MATERIAU TELLES LES CARACTERISTIQUES OPTIQUES, DONT NOUS AVONS ETUDIE LES PRINCIPALES METHODES DE DETERMINATION DES CONSTANTES OPTIQUES. DANS CETTE PARTIE, NOUS AVONS DETAILLE LES DEUX METHODES D'OBTENTION DE L'EPAISSEUR, DE L'INDICE DE REFRACTION ET DU COEFFICIENT D'ABSORPTION EN FONCTION DES LONGUEURS D'ONDES A PARTIR DU SPECTRE DE TRANSMISSION SEUL METHODE DE FRANGE D'INTERFERENCE ; OU A PARTIR DE LA COMBINAISON DES SPECTRES DE TRANSMISSION ET DE REFLEXION METHODE DITE OCS. APRES LA COMPARAISON DES AVANTAGES ET DES INCONVENIENTS DES DEUX METHODES, NOUS AVONS ABOUTI A UNE NOUVELLE METHODE QUI CONSISTE A COMBINER LES DEUX METHODES EN MEME TEMPS AFIN D'AUGMENTER LA PRECISION SUR LES CONSTANTES OPTIQUES. LA DEUXIEME PARTIE EST DEDIEE A L'APPLICATION DE LA METHODE DITE DE MINIMISATION, AFIN DE CALCULER LES PROPRIETES OPTIQUES DES COUCHES MINCES DE SILICIUM AMORPHE OBTENU PAR DECOMPOSITION EN PHASE VAPEUR A BASSE PRESSION (LPCVD), DE DISILANE, DEPOSEE DANS UN NOUVEAU TYPE DE REACTEUR, APPELE REACTEUR PUIS COMPAREES AU SILICIUM POLYCRISTALLIN OBTENU PAR RECUIT DE CE PREMIER ET AU SILICIUM POLYCRISTALLIN DEPOSE DIRECTEMENT PAR DECOMPOSITION DU SILANE PAR LPCVD. CES ETUDES OPTIQUES DE CES DIFFERENTS MATERIAUX NOUS ONT CONDUIT A OPTER POUR LA FILIERE GAZEUSE SILANE ET AU CONDITION DE DEPOT DE CE MATERIAU (T = 660 C, P = 0,3TORR), POUR LA REALISATION DES DIODES PHOTOVOLTAIQUE, ET D'OPTIMISER LES EPAISSEURS CONVENABLE POUR QUE 90% DE LA LUMIERE INCIDENTE SOIT ABSORBEE. DANS UNE DEUXIEME ETAPE DE NOTRE RECHERCHE NOUS AVONS ETUDIE LA CINETIQUE DE DEPOT, LES PROPRIETES OPTIQUES, ELECTRIQUES, ET STRUCTURALES DES DIFFERENTES COUCHES CONTRIBUANT A LA FABRICATION DES DIODES PHOTOVOLTAIQUE, A SAVOIR LES COUCHES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN NON DOPES, DOPEE BORE OU PHOSPHORE. AFIN DE MIEUX COMPRENDRE LES QUALITES DE CES COUCHES, NOUS AVONS ESSAYE DE FAIRE UN LIEN ENTRE LES DIFFERENTES VARIATIONS DES PARAMETRES OPTIQUES ET ELECTRIQUES OBSERVES ET LEUR VARIATION DE STRUCTURE EN FONCTION DE LEURS EPAISSEURS. POUR COMPLETER CES ETUDES, EN DERNIER PARTIE, NOUS SOMMES PASSE A LA PHASE DITE VERTICALE CONSISTANT A LA REALISATION TECHNOLOGIQUE DE CES DIODES AVEC UN MINIMUM D'ETAPES TECHNOLOGIQUES. NOUS AVONS PU OBTENIR DES DIODES A BASE DE SILICIUM POLYCRISTALLIN AVEC UN COURANT DE FUITE MINIMAL ET UNE TRES BONNE TENUE AU COURANT INVERSE JUSQU'A 100V SANS OBSERVER LE CLAQUAGE DE LA JONCTION.

Download or read book Elaboration et caract risations de silicium polycristallin par cristallisation en phase liquide du silicium amorphe written by Zabardjade Said-Bacar and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail de thèse est l'élaboration du silicium polycristallin en phase liquide, sur substrat de verre borosilicate, en utilisant l'irradiation par laser continu de forte puissance d'un film de silicium amorphe. Des simulations numériques modélisant l'interaction laser-silicium amorphe ont été effectuées grâce à un modèle que nous avons développé sur l'outil COMSOL. Nous avons ainsi pu suivre l'évolution des transferts thermiques dans les différentes structures Si/verre irradiées par laser et ainsi pu évaluer l'impact des paramètres expérimentaux tels que la vitesse de balayage, la puissance du laser, la température du substrat sur les seuils de transition de phase du Si amorphe (fusion, cristallisation, évaporation). Ces résultats de simulation ont été confrontés à des données réelles obtenues en réalisant différentes expériences d'irradiation de films Si amorphe. Les résultats de cette comparaison ont été largement discutés. Dans une deuxième partie, nous avons étudié les propriétés structurales et morphologiques de films Si polycristallin obtenus par l'irradiation laser de films Si amorphe. En particulier, nous avons mis en évidence les effets de la présence d'impuretés tels que l'hydrogène ou l'argon présent dans les couches Si amorphe préalablement au traitement laser. Nous avons également montré que la croissance des cristaux silicium s'opère par épitaxie à partir d'un effet de gradient thermique latéral et longitudinal, produit respectivement par le profil énergétique du faisceau laser et la diffusion thermique par conduction, et par convection thermique dans la direction de balayage. L'optimisation des conditions opératoires nous a permis de réaliser des films Si polycristallin à larges grains, jusqu'à plusieurs centaines de μm de long sur plusieurs dizaines de μm de large. Ces structures sont très intéressantes pour des applications en électronique et en photovoltaïque.

Download or read book Extraction de bore par oxydation du silicium liquide pour applications photovolta ques written by Mathieu Vadon and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'extraction du bore du silicium liquide est une étape d'une chaîne de procédés de purification de silicium de qualité suffisante pour les applications photovoltaïques. Cette thèse étudie en priorité le procédé dit "gaz froid" qui consiste en l'injection d'un mélange de gaz Ar-H2-H2O sur du silicium liquide chauffé électromagnétiquement. Une deuxième méthode similaire ("procédé plasma") où on injecte un plasma thermique issu d'un mélange Ar-H2-O2 a également été étudiée. Un modèle est nécessaire afin d'optimiser le procédé pour économiser de l'énergie.Les trois objectifs du modèle sont la prédiction du flux de silicium issu de la surface (vitesse d'oxydation), du flux de bore issu de la surface (pour avoir la vitesse de purification), et du seuil de passivation. Le seuil de passivation est la limite de concentration d'oxydant au-delà de laquelleil apparait une couche de silice passivante qui empêche la purification. Afin de minimiser la consommation d'énergie en accélérant le procédé, on cherche à injecter une concentration d'oxydant juste en dessous du seuil de passivation.De précédentes études ont montré que le facteur limitant pour les flux de bore et de silicium est le transport d'oxydant dans la phase gaz. Ainsi, nous avons fait un modèle monodimensionnel réactif-diffusif à l'équilibre thermodynamique de la couche limite gazeuse. Selon ce modèle, l'effet de la formation d'aérosols de silice est de diviser par deux le flux d'oxydant vers la surface, ce qui sert aux simulations CFD. Cet effet des aérosols de silice sur les flux d'oxydant peut aussi se retrouver si on enlève l'hypothèse d'équilibre thermodynamique des aérosols de silice avec la phase gaz, ce qui est confirmé par des simulations CFD et des expériences.Pour ce qui concerne l'estimation de la vitesse de purification, les données les plus réalistes concernant l'enthalpie de formation de HBO(g) et le coefficient d'activité du bore dans le silicium liquide ont été sélectionnées. Nous obtenons une bonne prédiction de la vitesse de purification à différentes températures et concentrations d'oxydant, y compris pour le cas plasma que nous avons étudié, en utilisant ces données thermodynamiques et en supposant que les produits de réaction de surface SiO(g) et HBO(g) diffusent de manière similaire. Ces coefficients de transfert identiques pour HBO(g) et SiO(g) peuvent s'expliquer par une précipitation simultanée et commune de HBO(g) et SiO(g), selon des mécanismes de germination et croissance restant à déterminer.Un dispositif expérimental de lévitation électromagnétique de silicium sous un jet oxydant a été monté. La mesure et le contrôle de température d'une bille de silicium ont été mis en oeuvre ce qui permettra la mesure sans contaminations de données thermodynamiques concernant les impuretés .Le seuil de passivation mesuré sur quelques expériences disponibles peut être prédit par notre modèle d'oxydation (associé au facteur deux représentant les aérosols de silice), si on l'associe à un critère proposé dans la littérature, qui couple la fraction du flux d'oxydant arrivant à la surface à une loi d'équilibre entre SiO(g), Si(l) et SiO2(s/l). Nous montrons dans cette thèse que la couche passivante n'est compatible avec des aérosols de silice que si ces aérosols ne sont pas en équilibre avec la phase gaz. La cinétique de formation des aérosols de silice doit donc être étudiée plus en détails.

Download or read book Croissance de couches homo pitaxiales de carbure de silicium pour applications forte puissance written by Eric Neyret and published by . This book was released on 2000 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE MATERIAU CARBURE DE SILICIUM, DU FAIT DE SES PROPRIETES INTRINSEQUES, PRESENTE DES AVANTAGES PAR RAPPORT AU SILICIUM DANS CERTAINS DOMAINES TELS QUE LA PUISSANCE, LES HAUTES FREQUENCES ET DANS LES MILIEUX HOSTILES. L'ELABORATION DE COMPOSANTS EN SIC NECESSITE DE POUVOIR DEPOSER DES COUCHES DONT ON MAITRISE LE COUPLE EPAISSEUR/DOPAGE, L'EPAISSEUR DE CES COUCHES ALLANT DE QUELQUES CENTAINES DE NANOMETRES A QUELQUES DIZAINES DE MICRONS SUIVANT L'APPLICATION. C'EST POURQUOI CE TRAVAIL PRESENTE L'ETUDE DU DEPOT HOMOEPITAXIAL DE SIC-4H OU 6H EN PHASE VAPEUR (CVD). LE DOMAINE D'UTILISATION DES COUCHES CONCERNE LES APPLICATIONS FORTE PUISSANCE. DANS UN PREMIER TEMPS, A PARTIR DE CALCULS THERMODYNAMIQUES ET D'UNE APPROCHE EXPERIMENTALE, NOUS MONTRONS LA NECESSITE DE CONTROLER LA PHASE D'ATTAQUE PREPARATOIRE A L'EPITAXIE. NOUS MONTRONS NOTAMMENT L'INTERET D'UTILISER LE MELANGE H 2 + C 3H 8 POUR EVITER LA FORMATION DE DEFAUTS APPELES GOUTTES DE SILICIUM QUI APPARAISSENT LORSQUE L'ATTAQUE DU SIC EST FAITE AVEC DE L'HYDROGENE SEUL. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS NOUS INTERESSONS A LA COMPREHENSION DES MECANISMES DE DEPOT DU SIC. NOUS TRAITONS NOTAMMENT DE LA COMPLEXITE DE LA CHIMIE DU SYSTEME SI-C-H GRACE A DES CALCULES THERMODYNAMIQUES. A PARTIR DE RESULTATS EXPERIMENTAUX NOUS REMONTONS EGALEMENT AUX DIFFERENTS PARAMETRES LIMITANT LA VITESSE DE CROISSANCE ET METTONS EN EVIDENCE L'INTERET D'UTILISER LE MODELE DE GROVE. A PARTIR DE CES CONSIDERATIONS NOUS DONNONS LES SOLUTIONS POUR AUGMENTER LA VITESSE DE DEPOT. ENFIN, NOUS PRESENTONS LES CARACTERISTIQUES DE NOS COUCHES D'UN POINT DE VUE STRUCTURAL ET ELECTRIQUE. NOUS ABORDONS EGALEMENT LES MOYENS DE CONTROLER LE DOPAGE PENDANT LE DEPOT DANS UNE LARGE GAMME (DE 10 1 4 A 10 2 0 AT/CM 3) GRACE AU CONCEPT D'EPITAXIE A COMPETITION DE SITE. EN DERNIER LIEU NOUS PRESENTONS LES CARACTERISTIQUES DE DIODES SCHOTTKY ELABOREES SUR NOS COUCHES.

Download or read book R alisation de nouvelles structures de cellules solaires photovolta ques partir de couches minces de silicium cristallin sur substrat de silicium pr par par frittage de poudres written by Maïlys Grau and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les cellules photovoltaïques en couches minces de silicium cristallin sont des candidates prometteuses pour réduire le prix du watt-crête de l'énergie photovoltaïque, grâce à une très faible utilisation de silicium de haute pureté. Dans notre cas, les couches actives de silicium sont supportées par des substrats, de bas coût et compatibles avec les conditions de haute température nécessaires à une croissance cristalline rapide et de bonne qualité des couches. La société S'TILE développe ces substrats, par frittage à partir de poudres de silicium, et en recristallisant les plaquettes ainsi obtenues. Le but de cette thèse est de valoriser ce substrat pour l'industrie photovoltaïque et de démontrer qu'il est adapté à la fabrication de cellules solaires à bas coût et rendement élevé. Ces travaux utilisent le procédé d'épitaxie de silicium, qui est central pour fabriquer des cellules minces. Ils s'articulent autour de deux axes principaux. Le premier est la fabrication de cellules solaires et leur optimisation sur des substrats de référence monocristallins. Dans ce cadre, de nombreuses voies ont été explorées : l'utilisation de réflecteurs de Bragg en silicium poreux, l'optimisation du dopage de l'émetteur, la formation de gradients de dopage dans la base et l'utilisation de structures à émetteur en face arrière. Ces études ont permis d'évaluer le potentiel de ces différentes voies ; des résultats prometteurs pour l'amélioration du rendement de conversion des cellules sur couches minces ont été obtenus. Le second axe de la thèse est la fabrication de cellules sur les substrats frittés préparés par S'TILE et l'application des moyens développés dans le cadre du premier axe pour améliorer ces cellules. Les rendements encoura-geants obtenus ont ainsi démontré la faisabilité de cellules solaires sur les substrats réalisés par le procédé de frittage à bas coût développé par la société S'TILE.