Etude de la formation du silicium macroporeux de type p et application aux cellules solaires au silicium multicristallin PDF Download
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Author: Sandra Lust
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 184
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Book Description
The principal goal of this work consisted in the formation of macropores on the surface of multicrystalline silicon with a resistivity between 0.2 and 2 w.cm, which is used in the fabrication of solar cells. First, we studied the conditions of formation of macropores on monocrystalline p-type silicon of the same resistivity. We found that macropores can only be formed when electrolytes containing mixtures of HF with specific organic solvents were used. In order to gain information about the dissolution mechanism, in-situ measurements of surface photovoltage and photoluminescence at the silicon/electrolyte interface were performed during the dissolution. The photo- luminescence shows that the surface is well passivated in the region of porous silicon formation. From the measurement of the photovoltage at the rest potential and under anodization, it can be concluded that the silicon is depleted. The conditions for macropore formation were optimized and applied to the Polix multicrystalline silicon. The resulting surfaces exhibit a very low reflectivity (~ 10%). Next, macroporous texturized solar cells were made by the industrial standard processing of Photowatt. The solar cells show an increased efficiency (13.3% compared to 12.5% cell average efficiency of the polished reference cells). The internal quantum efficiency of the macroporous texturized silicon solar cells is increased at long wavelength compared to the reference cells, probably due to light trapping.
Author: Sandra Lust
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 184
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Book Description
The principal goal of this work consisted in the formation of macropores on the surface of multicrystalline silicon with a resistivity between 0.2 and 2 w.cm, which is used in the fabrication of solar cells. First, we studied the conditions of formation of macropores on monocrystalline p-type silicon of the same resistivity. We found that macropores can only be formed when electrolytes containing mixtures of HF with specific organic solvents were used. In order to gain information about the dissolution mechanism, in-situ measurements of surface photovoltage and photoluminescence at the silicon/electrolyte interface were performed during the dissolution. The photo- luminescence shows that the surface is well passivated in the region of porous silicon formation. From the measurement of the photovoltage at the rest potential and under anodization, it can be concluded that the silicon is depleted. The conditions for macropore formation were optimized and applied to the Polix multicrystalline silicon. The resulting surfaces exhibit a very low reflectivity (~ 10%). Next, macroporous texturized solar cells were made by the industrial standard processing of Photowatt. The solar cells show an increased efficiency (13.3% compared to 12.5% cell average efficiency of the polished reference cells). The internal quantum efficiency of the macroporous texturized silicon solar cells is increased at long wavelength compared to the reference cells, probably due to light trapping.
Author: David Kohen
Publisher: Academiques
ISBN: 9783838174471
Category :
Languages : fr
Pages : 172
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Book Description
"L'objectif de ce travail porte sur la fabrication et la caractérisation de cellules solaires à jonction radiale à base d'assemblée de nanofils de silicium cristallin. Une étude sur la croissance des nanofils à partir de deux catalyseurs métalliques (cuivre et aluminium) dans une machine de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à pression réduite est présentée. L'influence des conditions de croissance sur la morphologie, le dopage et la contamination des nanofils par le catalyseur est analysée par des mesures électriques, chimiques (SIMS, Auger) et structurales (SEM, TEM, Raman). Le cuivre est utilisé pour la fabrication d'une cellule solaire avec des nanofils de type p et une jonction radiale créée avec du silicium amorphe de type n. Les performances photovoltaïques de la cellule solaire sont ensuite mesurées et interprétées. Un rendement de conversion de 5% est mesuré sur une cellule avec des nanofils de hauteur 1,5μm." [source : 4ème de couv.].
Author: STEPHANE.. BASTIDE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 193
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LA DISSOLUTION ELECTROCHIMIQUE ET CHIMIQUE DU SILICIUM EN MILIEU ACIDE FLUORHYDRIQUE, CONDUIT SOUS CERTAINES CONDITIONS A LA FORMATION DE SILICIUM POREUX. L'ETUDE DES MECANISMES DE DISSOLUTION DU SILICIUM DE TYPE P ET N#+, ET L'OBSERVATION DE LA MORPHOLOGIE DE DIMENSIONS NANOMETRIQUES DU SILICIUM POREUX, ONT ETE REALISEES. L'ANALYSE DES PROPRIETES OPTIQUES DE CE MATERIAU ET DES CARACTERISTIQUES ELECTRONIQUES DES JONCTIONS EN SILICIUM P-N#+ AVEC UN EMETTEUR PARTIELLEMENT POREUX, MONTRE QUE LA FORMATION D'UNE COUCHE DE SILICIUM POREUX EN FACE AVANT DES PHOTOPILES EN SILICIUM MULTICRISTALLIN, PEUT CONSTITUER UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE DIMINUTION DES PERTES PAR REFLEXION DES PHOTONS
Author: MOHAMED. BESSAIS BEN RABHA (BRAHIM.)
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131581083
Category :
Languages : fr
Pages : 116
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Au cours de ce travail, nous avons utilisé le silicium polycristallin pour la fabrication de cellules photovoltaïques à faible coût. Nous avons étudié aussi l'effet que produit la formation d'une couche de silicium poreux (SP) sur les caractéristiques des cellules PV fabriquées. Le silicium poreux a été élaboré par la méthode d'attaque chimique en phase vapeur (ACPV). Une analyse détaillée du rendement quantique basée sur la décomposition spectrale nous a permis d'extraire les paramètres géométriques et cinétiques de la cellule. Nous avons montré, pour la première fois, qu'on peut produire par ACPV de silicium une poudre blanche (PB) spongieuse non adhérente. La formation de cette poudre a rendu possible de faire des gravures sélectives sur la surface des substrats de silicium Cette technique de gravure nous a ouvert de nouveaux horizons aussi bien dans le micro-usinage du silicium utilisé dans les composants électroniques que dans la réalisation de cellules solaires efficientes.
Author: Ho-Sun Chung
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 159
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Rappel des principes de base de l'effet photovoltai͏̈que et paramètres physiques utilisés dans les programmes de calcul. Analyse des divers facteurs de perte qui limitent le RDT de la cellule solaire. Modèle de simulation sur ordinateur des cellules solaires en tenant compte des paramètres physiques et géométriques pour SI monocristallin et polycristallin. Modèle mathématique de la jonction N**(+)P Polycristalline. Procédés technologiques utilisés pour la réalisation des études (capacités MOS, cellules solaires). Etudes des cellules en SI polycristallin (étude de caractérisation électrique et optique, ce qui nous permet de connaître QQ paramètres physiques tels que durée de vie dans le substrat et rendement de conversion énergétique)
Author: David Kohen
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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L'objectif de cette thèse porte sur la fabrication et la caractérisation de cellules solaires à jonction radiale à base d'assemblée de nanofils de silicium cristallin. Une étude sur la croissance des nanofils à partir de deux catalyseurs métalliques (cuivre et aluminium) dans une machine de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à pression réduite est présentée. L'influence des conditions de croissance sur la morphologie, le dopage et la contamination des nanofils par le catalyseur est analysée par des mesures électriques, chimiques (SIMS, Auger) et structurales (SEM, TEM, Raman). Le cuivre est utilisé pour la fabrication d'une cellule solaire avec des nanofils de type p et une jonction radiale créée avec du silicium amorphe de type n. Les performances photovoltaïques de la cellule solaire sont ensuite mesurées et interprétées. Un rendement de conversion de 5% est mesuré sur une cellule avec des nanofils de hauteur 1,5μm.
Author: ROSSANA.. MARONGIU-COMBES
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 245
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Ce travail a porté sur l'étude des mécanismes de purification du silicium par plasma inductif oxygène en présence d'un laitier fluore sous polarisation. Nous avons focalisé notre travail sur l'élimination du bore et du phosphore qui sont les deux principaux dopants du silicium. La première partie de cette étude a consisté à établir et comparer les diagrammes thermochimiques de stabilité des composés du bore et du phosphore en présence de Baf#2, Caf#2 et Mgf#2. Nous avons conclu qu'en présence de fluor et d'oxygène le bore était éliminé sous forme d'un composé volatil: bof. Nous avons pu déduire que Baf#2 est le meilleur laitier pour l'élimination du bore. Nous avons également mis en évidence la nécessité d'imposer un potentiel au matériau au cours du traitement. La seconde partie de ce travail a consisté à suivre l'élimination du bore au cours du traitement par spectroscopie d'émission en ligne. Nous avons alors pu confirmer que Baf#2 permettait l'élimination du bore la plus importante. De plus, l'imposition d'un potentiel anodique augmente l'évaporation du bore. Nous avons déduit que la polarisation anodique stabilise les espèces clés des mécanismes de purification: les anions O#2# et F#. L'efficacité du laitier fluore a également été mise en évidence dans le cas de l'élimination du phosphore. La stabilisation de l'anion O#2# permet la formation dans la goutte liquide d'oxydes volatiles du phosphore (P#4o#6, Po#2) dont l'évaporation s'ajoute a celle du phosphore gazeux. Enfin, nous avons procédé a l'étude physico-chimique du matériau après traitement. nous avons déterminé que la présence de Baf#2 augmente la ségrégation des impuretés aux joints de grain et abaisse la viscosité de la goutte liquide, ce qui augmente la taille de l'interface plasma-bain liquide et donc l'efficacité du traitement. L'analyse du matériau après traitement (ICP, ESCA) a permis de confirmer les conclusions obtenues
Author: Nicolas Richet
Publisher: EDP Sciences
ISBN: 2759820068
Category : Science
Languages : fr
Pages : 222
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L’énergie photovoltaïque est aujourd’hui en plein essor. La part issue des panneaux solaires dans la production d’électricité est de plus en plus importante et connaître le fonctionnement physique et les moyens de production d’une cellule solaire en silicium devient inévitable dans ce domaine. Ce livre présente le mécanisme élec...
Author: SOUMANA.. HAMMA
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 178
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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE IN SITU DE LA CROISSANCE ET DES PROPRIETES DU SILICIUM MICROCRISTALLIN C-SI : H) AINSI QUE DES INTERFACES INTERVENANT DANS LES DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE C-SI : H ET DE SILICIUM AMORPHE (A-SI:H). LA COMBINAISON DES MESURES IN SITU D'ELLIPSOMETRIE UV-VISIBLE AVEC DES MESURES DE CONDUCTIVITE ET DE SONDE DE KELVIN NOUS A PERMIS DE CORRELER LES PROPRIETES OPTOELECTRONIQUES ET STRUCTURALES DES COUCHES PENDANT LEUR CROISSANCE. CECI PERMET UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES CARACTERISANT LA TRANSITION AMORPHE / MICROCRISTALLIN ET LA FORMATION DES INTERFACES DANS LES DISPOSITIFS. EN UTILISANT LA TECHNIQUE DE DEPOT PAR PLASMAS ALTERNES (DITE DE LAYER-BY-LAYER) NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE QUATRE ETAPES PENDANT LA FORMATION DU C-SI:H SUR SUBSTRAT AMORPHE. L'HYDROGENE EST LE MOTEUR PRINCIPAL DE LA TRANSITION AMORPHE / MICROCRISTALLIN ET SON ROLE PARTICULIER AUX DIFFERENTES ETAPES DE LA CROISSANCE A ETE ANALYSE. LA ZONE (SURFACE OU VOLUME) OU SE DEROULE LA GERMINATION SEMBLE ETROITEMENT LIE A LA PRESENCE OU NON D'UN BOMBARDEMENT IONIQUE. LES PROPRIETES DU C-SI:H (CONDUCTIVITE, POTENTIEL DE CONTACT, STABILITE) SONT ETROITEMENT LIEES A LA FRACTION CRISTALLINE, LA FRACTION DE VIDE, LA TAILLE DES GRAINS ET L'EPAISSEUR DE LA COUCHE. CES QUANTITES DEPENDENT DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION DE DEPOT QUI CONSTITUENT PAR AILLEURS DES PARAMETRES ESSENTIELS POUR L'OPTIMISATION DE LA STRUCTURE ET DE LA VITESSE DE DEPOT DU C-SI : H. DES COUCHES MICROCRISTALLINES DOPEES N ET P TRES MINCES ( 10 NM) ONT ETE OBTENUES. L'APPLICATION DE CES COUCHES DANS LES PHOTOPILES NOUS A CONDUIT A ABORDER LE PROBLEME DE L'INTERFACE C-SI : H/A-SI : H. LE DEPOT DU C-SI : H SUR A-SI:H PEUT ENTRAINER DANS CERTAINES CONDITIONS (TEMPERATURE, DOPAGE, CHAMP ELECTRIQUE) LA FORMATION D'UNE COUCHE POREUSE D'INTERFACE AVEC LE A-SI:H. PAR AILLEURS, LES MESURES DE POTENTIEL DE CONTACT (SONDE DE KELVIN) NOUS ONT PERMIS DE DETERMINER LE GAP DE MOBILITE DU C-SI : H AINSI QUE LES DISCONTINUITES DE LA BANDE DE CONDUCTION ET DE LA BANDE VALENCE A L'INTERFACE C-SI : H/A-SI : H. L'ETUDE DES PROFILS DE POTENTIEL AUX INTERFACES P/I NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE LA LONGUEUR D'ECRANTAGE DANS LE C-SI : H EST D'AU MOINS UN FACTEUR TROIS SUPERIEURE A CELLE MESUREE DANS LE A-SI:H ; CONFIRMANT AINSI LE GRAND INTERET DU C-SI : H DANS LES APPLICATIONS A BASE DE A-SI : H. AUSSI, NOUS AVONS DEMONTRE QU'UNE EXCELLENTE CARACTERISTIQUE I(V) PEUT ETRE OBTENUE MEME POUR DES CELLULES SOLAIRES MICROCRISTALLINES DEPOSEES A 100\C.
Author: Alfredo Boselli
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 164
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