Cellules tandem ultrafines III-V sur Silicium

par Phuong-linh Nguyen

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Stephane Collin et de Andrea Cattoni.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Electrical, Optical, Bio: PHYSICS_AND_ENGINEERING , en partenariat avec Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (laboratoire) , Photonique (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 02-01-2019 .


  • Résumé

    Les cellules solaires à base de semiconducteurs III-V sont actuellement le meilleur candidat pour la réalisation de cellules tandem sur silicium à haut rendement. Des rendements records supérieurs à 33% ont ainsi été obtenus avec des cellules tandem fabriquées par collage direct de couches III-V sur Si. Le principal inconvénient de cette technologie est son coût, induit par les matériaux III-V et le procédé de collage. L'objectif de ce projet est de développer une nouvelle architecture de cellules tandems ultrafines III-V/Si, en utilisant des procédés ouvrant la voie à une diminution des coûts de fabrication. En particulier, l'insertion d'une couche nanostructurée multifonctionnelle entre les couches III-V et le silicium aura pour objectif de faciliter le collage, le transport du courant, et le piégeage optique de la lumière pour réduire l'épaisseur des couches. Le projet se déroulera à l'IPVF et au C2N, en collaboration avec le Fraunhofer ISE (Allemagne) et le Collège de France.

  • Titre traduit

    Ultrathin III-V/Si tandem solar cells


  • Résumé

    III-V-based solar cells are the best candidate for high-efficiency tandem solar cells on silicon. Record efficiencies (>33%) have been obtained with tandem fabricated by direct wafer bonding of III-V on Si. The main drawback of this technology is the cost. The goal of this project is to develop a new architecture for ultrathin III-V/Si tandem solar cells, and to use processes compatible with low-cost fabrication. A multi-functional nanostructured layer will be designed and inserted between III-V and Si in order to facilitate the bonding III-V layers on Si, transport of carriers, and light trapping for thickness reduction. The project will take place at IPVF and C2N, in close collaboration with the Fraunhofer ISE and the Collège de France.