Thèse soutenue

Développement d'un procédé de texturation de surface du silicium et intégration sur des cellules photovoltaïques et photodétecteurs
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Auteur / Autrice : François Atteia
Direction : Ludovic EscoubasJudikaël Le RouzoGérard Berginc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Micro et nanoélectronique
Date : Soutenance le 09/06/2020
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP) (Marseille, Toulon) - Thales LAS France
Jury : Président / Présidente : Alain Foucaran
Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Paule Besland, Nathalie Destouches

Résumé

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Le piégeage de la lumière est un phénomène initialement observé dans la nature. Avec l’apparition de nouvelles technologies de réalisation à l’échelle nanométrique, il connaît aujourd’hui une forte évolution. Cette capacité à absorber la lumière est devenue essentielle pour un nombre croissant d’applications en particulier le photovoltaïque. Une de ces méthodes est la fabrication de nanostructures en surface du matériau. L’objectif principal de cette thèse est de développer un procédé de modification de la surface du silicium (appelé « Black Silicon ») à température ambiante par gravure plasma qui sera intégré sur une cellule photovoltaïque. Pour atteindre ce but, le travail de thèse s’est déroulé en trois étapes autour de la réalisation de Black Silicon (BS) absorbant plus de 99% de la lumière sur de larges surfaces, puis sur la conception et la fabrication d’une cellule photovoltaïque (PV) sans BS (avec un rendement de 13%), avant d’aborder la dernière étape qui concerne l’intégration et la passivation électrique du BS sur ces cellules PV. En conclusion, la nanostructuration de surface du Silicium, par le procédé que nous avons développé et la preuve de concept réalisée sur des cellules photovoltaïque à contacts arrières interdigités, offrent de nombreuses perspectives dans le domaine de la captation et de la conversion de l’énergie solaire mais également en imagerie