Thèse en cours

Caractérisation des cellules solaires à base de silicium par imagerie de luminescence

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 25/03/2021. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Daniel Ory
Direction : Laurent Lombez
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Chimie Physique
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 25/03/2021
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Photovoltaïque d'Ile-de-France
établissement opérateur d'inscription : École nationale supérieure de chimie (Paris)
Jury : Président / Présidente : Nadine Witkowski
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Lombez, Marcel Pasquinelli, Jean-Marie Bluet, Barbara Bazer-bachi, Jean-François Guillemoles
Rapporteurs / Rapporteuses : Marcel Pasquinelli, Jean-Marie Bluet

Mots clés

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Résumé

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Nous présentons dans cette thèse deux méthodes inédites de caractérisations par imagerie de luminescence. L'une est applicable aux dislocations et est réalisée par photoluminescence et l'autre est applicable aux cellules solaires par électroluminescence. La première méthode nous a permis de caractériser l'orientation des dislocations sous la surface ainsi que leurs propriétés de recombinaison sous la forme d'un temps de vie effectif ou bien de vitesse de recombinaison. La deuxième méthode consiste en un balayage en tension de l'image d'électroluminescence de la cellule solaire couplée à une calibration absolue des flux entre source et capteur. Ceci nous a permis d'aboutir à une cartographie des principales caractéristiques clés des cellules solaires que sont la longueur de diffusion, et par extension la durée de vie des porteurs minoritaires et courant de saturation, ainsi que la résistance série et donc la tension locale (autrement dit “implied Voc” ou écart des quasi-niveaux de Fermi). Nous avons pu constater par exemple un faible impact des dislocations sur la résistance série, ainsi que visualiser l'agrégation des impuretés comme le fer en leur périphérie. Nos résultats suggèrent également que les impuretés présentes tendent à diminuer la résistance série et que les propriétés optiques des cellules sont modifiées par les dislocations.