Contribution à la réalisation de cellules photovoltaïques à concentration à base de silicium monocristallin

CONTRIBUTION TO ACHIEVE MONOCRISTALLIN SILICON BASED SOLAR CELLS FOR SOLAR CONCENTRATION APPLICATIONS

• Auteur / Autrice : Laurent Crampette
• Direction : Alain Foucaran
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'électronique et des systèmes (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Foucaran, Mustapha Lemiti, Alain Pailleret, Yvan Cuminal, Mohamed-el-Bachir Semmache, Alain Hoffmann
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Mustapha Lemiti, Alain Pailleret

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électroformage

Cellules photoélectriques

Photopiles

Mots clés libres

Photovoltaîque

Diffusion

Laser

Electrodéposition de nickel

Contacts enterrés

Concentration solaire

Photovoltaic

Phosphorous Diffusion

Laser

Nickel Plating

Grooved Contacts

Photovoltaique concentration

Résumé

Les cellules LGBC (Laser Grooves Buried Contact) ont été inventées et développées par M. GRENN au sein de l'UNSW. Elles présentent des contacts métal/silicium enterrés permettant d'optimiser le contact métal/silicium sans augmenter le taux d'ombrage de la cellule. Dans ce manuscrit nous étudierons toutes les étapes clefs nécessaires à la réalisation de ce type de cellules de façon à les rendre industrialisables. Dans un premier temps nous étudierons la réalisation de tranchées dans le silicium via deux lasers (vert & IR). Les paramètres de ces tranchées seront comparées pour sélectionner les plus adaptées à notre technologie en nous assurant qu'il est possible de réaliser une diffusion thermique dans ces tranchées. Nous développerons ensuite deux techniques pour réaliser des émetteurs sélectifs, par double diffusion et par diffusion à travers une couche de nitrure de silicium. Enfin nous étudierons deux méthodes de dépôt de nickel par voie chimique une électrolytique et un electroless.

LGBC (Laser Grooved Buried Contact) solar cells was invented and developed by M.GREEN at UNSW. Grooved contact allow to reach a good serial resistivity without incresing the shadowing of the solar cell. In this report we will study the different step necessarry to build this kind of photovoltaic cells. Fisrt we will see the impact of laser effects on silicon and the different parameters to adapte red and green laser for grooved contct. The we will study to way to create selective emitter, on by two diffusion and the second one by diffusion throught a silicon nitride layer. Then we will develope two nickel metallisation one electrolytique and one electroless.