Couches minces en silicium microcristallin préparées par dépôt chimique en phase vapeur par filament chaud: de l'analyse des propriétés des couches à la réalisation des cellules solaires PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Couches minces en silicium microcristallin préparées par dépôt chimique en phase vapeur par filament chaud: de l'analyse des propriétés des couches à la réalisation des cellules solaires PDF full book. Access full book title Couches minces en silicium microcristallin préparées par dépôt chimique en phase vapeur par filament chaud: de l'analyse des propriétés des couches à la réalisation des cellules solaires by Chisato Niikura. Download full books in PDF and EPUB format.
Book Description
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.
Book Description
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.
Book Description
CETTE THESE A POUR OBJECTIF D'ETUDIER UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE DEPOT DE SILICIUM, AFIN DE REALISER DES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES BON MARCHE. LA TECHNIQUE CHOISIE FUT CELLE DU FILAMENT CHAUD (CVD) AFIN DE DEPOSER DU SILICIUM POLYCRISTALLIN. CETTE ETUDE COMPREND UNE PREMIERE PARTIE PRESENTANT LES COUCHES DEPOSEES, ET LA DEUXIEME PARTIE TENTE D'EXPLIQUER LES RESULTATS OBTENUS. DANS UN PREMIER TEMPS LE REACTEUR FILAMENT CHAUD (EN TUNGSTENE), DANS LEQUEL EST INJECTE UN MELANGE DE SILANE ET D'HYDROGENE, EST PRESENTE AINSI QUE LES MODIFICATIONS QUI ONT PERMIS D'AUGMENTER LA DUREE DE VIE DU FILAMENT, D'AMELIORER L'HOMOGENEITE EN EPAISSEUR ET LA REPRODUCTIBILITE DES COUCHES DEPOSEES. CES MODIFICATIONS ONT EGALEMENT PERMIS DE REDUIRE L'INCORPORATION DES IMPURETES DANS LES COUCHES. CETTE PRESENTATION EST SUIVIE D'UNE ETUDE SUR LES CONCENTRATIONS D'IMPURETES CONTENUES DANS LE MATERIAU. AFIN DE REDUIRE CELLES-CI, IL EST NECESSAIRE DE PROCEDER A UNE PREPARATION EFFICACE AVANT DEPOT ET DE CHOISIR DES TEMPERATURES DE SUBSTRATS ET DE FILAMENT BASSES. AFIN DE DEPOSER DU SILICIUM POLYCRISTALLIN, LES CONDITIONS DE DEPOT ONT ETE EXPLOREES. FINALEMENT LES FOURCHETTES DE VALEURS PARAMETRIQUES PERMETTANT DE DEPOSER UN MATERIAU POLYCRISTALLIN AVEC UNE CONCENTRATION D'IMPURETES LA PLUS FAIBLE POSSIBLE, SONT ETROITES. LES PROPRIETES ELECTRONIQUES DE TELS MATERIAUX SONT PRESENTES AINSI QUE L'INFLUENCE DU DEBIT D'HYDROGENE SUR CELLES-CI. DES COUCHES DE SILICIUM POLYCRISTALLIN, DOPEES N ET P, DE 500A D'EPAISSEUR ONT PU ETRE ELABOREES A L'AIDE DES GAZ DOPANTS PHOSPHINE ET DIBORANE. DES DIODES ENTIEREMENT POLYCRISTALLINES ET DEPOSEES PAR FILAMENT CHAUD SUR SUBSTRAT DE VERRE CORNING ONT ETE REALISEES AVEC UN RENDEMENT DE CONVERSION DE 2,5%. DANS LA DEUXIEME PARTIE, SONT ABORDES LES MECANISMES DE DECOMPOSITION DES GAZ, DE GERMINATION ET DE CROISSANCE CRISTALLINE. DES REFLEXIONS ET DES HYPOTHESES SE BASANT SUR DES ETUDES ET DES THEORIES EXISTANTES TENTENT D'EXPLIQUER LES RESULTATS OBTENUS.
Book Description
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.
Book Description
APRES UN ETAT DE L'ART SUR LES CELLULES PHOTOVOLTAIQUES A BASE DE SILICIUM EN COUCHE MINCE (EPAISSEUR ENTRE 5 ET 50 M), NOUS DECRIVONS L'ELABORATION DU MATERIAU SILICIUM POLYCRISTALLIN (PC-SI) SUR CERAMIQUE MULLITE (3AL 2O 3*2SIO 2) PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE GAZEUSE ASSISTE PAR LAMPES HALOGENES (RT-CVD) DANS UN REACTEUR A PAROIS FROIDES, A PRESSION ATMOSPHERIQUE. L'ATOUT MAJEUR DE LA MULLITE EST SON COEFFICIENT D'EXPANSION THERMIQUE PROCHE DE CELUI DU SILICIUM. LES PARAMETRES DE DEPOT ONT ETE LA TEMPERATURE (900-1250\C), LA CONCENTRATION DE GAZ PRECURSEUR SIHCL 3 DILUE DANS H 2 (5-25%) OU L'AJOUT DE GAZ DOPANT BCL 3. LA COUCHE PC-SI, OBTENUE A DES VITESSES DE DEPOT ENTRE 1 ET 6 M/MIN ET SUR DE GRANDES SURFACES (6 6 CM 2), EST CARACTERISEE PAR UNE TAILLE DE GRAIN QUI AUGMENTE DE 0,5 A 20 M AVEC LA TEMPERATURE. LA STRUCTURE CRISTALLOGRAPHIQUE EST COLONNAIRE (GRAINS ET JOINTS DE GRAINS VERTICAUX) ET PREFERENTIELLEMENT ORIENTEE (220). LES ANALYSES SPECTROMETRIQUES S'AVERENT TROP PEU SENSIBLES POUR EVALUER LES IMPURETES ISSUES DU SUBSTRAT. UNE ANALYSE DLTS INDIRECTE A ALORS REVELE UNE CONTAMINATION NOTAMMENT EN FER. LES PROPRIETES DE TRANSPORT SONT ALTEREES PAR LES ETATS D'INTERFACE AUX JOINTS DE GRAINS (BIEN QUE SENSIBLES A UN TRAITEMENT PAR HYDROGENATION) ET LA DUREE DE VIE EST SOUS LE SEUIL DE DETECTION (
Author: Stephen Giraud Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
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.
Book Description
DANS CE TRAVAIL, ON S'EST INTERESSE AU DEPOT EN PHASE VAPEUR ET SOUS BASSE PRESSION DE SILICIUM POLYCRISTALLIN (POLYSILICIUM) PAR LA TECHNIQUE RT-LPCVD (RAPID THERMAL LOW PRESSURE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) DANS UN REACTEUR A LAMPES HALOGENE ET A FROIDES. LES DEPOTS ONT ETE EFFECTUES PAR DECOMPOSITION DE SILANE DILUE (SIH#4/AR: 10%) A PRESSION (1 A 5 MBAR) ET TEMPERATURES (600-850 C) VARIABLES. CES CONDITIONS ONT ETE CHOISIES POUR REPONDRE AUX IMPERATIFS DE RENDEMENT DE PRODUCTION IMPOSES PAR LE PROCEDE DE TRAITEMENT PAR PLAQUE (SW: SINGLE WAFER). L'ETUDE DES CINETIQUES DE DEPOT SUR ECHANTILLONS DE DIFFERENTES DIMENSIONS A REVELE UN PHENOMENE DE DEPLETION RADIALE DU GAZ REACTIF INHERENT A LA GEOMETRIE D'INJECTION ET D'EXTRACTION DES GAZ DU REACTEUR UTILISE. L'ANALYSE SIMS A REVELE LA PRESENCE DE CONTAMINANTS (O, C) DANS LES COUCHES QUE NOUS ATTRIBUONS AU DEGAZAGE DES PAROIS INTERNES DU REACTEUR EN COURS DE DEPOT. NEANMOINS, L'ABAISSEMENT DE LA PRESSION ET L'INTRODUCTION PREALABLE D'UN CYCLE THERMIQUE DE DEGAZAGE PERMET DE REDUIRE SENSIBLEMENT CETTE CONTAMINATION. LES ANALYSES PAR DIFFRACTION AUX RAYONS-X RASANTS, ET DE MICROSCOPIE ELECTRONIQUE, AINSI QUE LES MESURES DE RESISTANCE CARREE ONT MONTRE QUE LES PROPRIETES STRUCTURALES (RUGOSITE, TEXTURE, TAILLE DES GRAINS), MECANIQUES (CONTRAINTES RESIDUELLES), ET ELECTRIQUES DES COUCHES DEPENDENT DES PARAMETRES DE DEPOT ET SONT FORTEMENT CORRELEES AU NIVEAU DE CONTAMINATION. PAR AILLEURS, LE DOPAGE EX-SITU AU PHOSPHORE (POCL#3) MONTRE QUE LES COUCHES OBTENUES ONT UNE RESISTIVITE ELECTRIQUE COMPARABLE AUX COUCHES DE POLYSILICIUM LPCVD (1 MOHM CM)
Author: Chisato Niikura
Author: Chisato Niikura
Author: JOELLE.. GUILLET
Author: Philippe Pouvreau
Author: Philippe Pouvreau
Author: YAHYA.. LAGHLA
Author: Philippe Pouvreau (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: STEPHANE.. BOURDAIS
Author: Philippe Rabiller
Author: Stephen Giraud
Author: MOHAMED-EL-BACHIR.. SEMMACHE