Amélioration des contacts ohmiques sérigraphies des cellules solaires en silicium multi cristallin

par Hamid El Omari

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de André Laugier.


  • Résumé

    Dans le cadre du développement des énergies renouvelables, la conversion quantique du rayonnement solaire a atteint le niveau industriel. Les cadences de fabrication actuelles correspondent à une photopile de 0. 1 x 0. 1 m2 par seconde. Le but de ce travail a été d'analyser et d'étudier les contacts ohmiques sérigraphiés point clés de la technologie du composant, et de définir une méthode améliorée et industrialisable. L'analyse a été effectuée par la méthode TLM appliquée au silicium multi cristallin. Les contacts ont été étudiés en fonction de diverses étapes de fabrication de la photopiles : les influences de la couche de dioxyde de silicium (couche de passivation) et de dioxyde de titane (couche antireflet) ont été analysées. Les différentes étapes de traitements thermiques (cuisson et recuit) nécessaires à la réalisation des contacts ont été étudiées, aussi bien en recuit classique qu'en recuit rapide isotherme. Dans ce dernier cas, l'influence du gaz ambiant et de la vitesse de refroidissement ont été pris en compte. L'amélioration obtenue est spectaculaire pour le contact arrière traité à 850 °C, la résistivité de contact est divisée par 10 par rapport au processus standard lorsqu'il y a une couche de dioxyde de silicium et une couche de dioxyde de titane entre le substrat et le contact et encore divisée par 10 en l'absence de la couche de dioxyde de silicium.

  • Titre traduit

    = Improvement of screen printed ohmic contacts in multicrystalline silicon solar cell


  • Résumé

    As part of the renewable energies development, solar radiation quantum conversion has already reached industrial level. Present production permits to manufacture 0,1 x 0, 1 m2 solar cells at the rate of one per second. The aim of this work was to analyse and study screen printed contacts because of their importance in the component technology and to define a better industrial elaboration method. The analyse was made with the TLM method applied to multi-crystalline silicon. Contacts were studied according to various steps of the solar cells fabrication : influences of silicon dioxide layer (passivation layer) and titanium dioxide (anti reflection coating) were analysed. Thermal treatments steps (sintering and annealing) necessary for contacts realization, were studied in both cases : classical annealing and rapid thermal annealing. In the case of rapid thermal annealing, the influence of ambient gas and cooling speed were taken into account. The improvement is spectacular for the back contact treated at 850°C. In fact, the contact resistivity is divided by ten (compared with the standard processes) when there are a silicon dioxide layer and a titanium dioxide coating between the wafer and the contact. And this resistivity is divided by ten one more time if there is no silicon dioxide coating

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Informations

  • Détails : 1 vol. (165 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1702)
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