Elaboration et caracterisation de couches minces de silicium polycristallin deposees par lpcvd pour application photovoltique

par YAHYA LAGHLA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Emmanuel Scheid.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Comme l'utilisations de l'energie solaire est nouvelle par rapport aux energies traditionnelles (surtout les combustibles fossiles), sa recherche et son developpement sont guides a la fois par les possibilites physiques et par les aspects economiques, politiques et sociaux. Le developpement est une rencontre d'un produit et d'un marche. Notre travail est ainsi separe en 3 parties : une partie dite de recherche horizontale concernant l'etude physique du materiau telles les caracteristiques optiques, dont nous avons etudie les principales methodes de determination des constantes optiques. Dans cette partie, nous avons detaille les deux methodes d'obtention de l'epaisseur, de l'indice de refraction et du coefficient d'absorption en fonction des longueurs d'ondes a partir du spectre de transmission seul methode de frange d'interference ; ou a partir de la combinaison des spectres de transmission et de reflexion methode dite ocs. Apres la comparaison des avantages et des inconvenients des deux methodes, nous avons abouti a une nouvelle methode qui consiste a combiner les deux methodes en meme temps afin d'augmenter la precision sur les constantes optiques. La deuxieme partie est dediee a l'application de la methode dite de minimisation, afin de calculer les proprietes optiques des couches minces de silicium amorphe obtenu par decomposition en phase vapeur a basse pression (lpcvd), de disilane, deposee dans un nouveau type de reacteur, appele reacteur puis comparees au silicium polycristallin obtenu par recuit de ce premier et au silicium polycristallin depose directement par decomposition du silane par lpcvd. Ces etudes optiques de ces differents materiaux nous ont conduit a opter pour la filiere gazeuse silane et au condition de depot de ce materiau (t = 660 c, p = 0,3torr), pour la realisation des diodes photovoltaique, et d'optimiser les epaisseurs convenable pour que 90% de la lumiere incidente soit absorbee. Dans une deuxieme etape de notre recherche nous avons etudie la cinetique de depot, les proprietes optiques, electriques, et structurales des differentes couches contribuant a la fabrication des diodes photovoltaique, a savoir les couches de silicium polycristallin non dopes, dopee bore ou phosphore. Afin de mieux comprendre les qualites de ces couches, nous avons essaye de faire un lien entre les differentes variations des parametres optiques et electriques observes et leur variation de structure en fonction de leurs epaisseurs. Pour completer ces etudes, en dernier partie, nous sommes passe a la phase dite verticale consistant a la realisation technologique de ces diodes avec un minimum d'etapes technologiques. Nous avons pu obtenir des diodes a base de silicium polycristallin avec un courant de fuite minimal et une tres bonne tenue au courant inverse jusqu'a 100v sans observer le claquage de la jonction.


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Informations

  • Détails : 177 P.
  • Annexes : 186 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998TOU30117
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