Nouveaux concepts pour la réalisation de cellules photovoltaïques à contacts interdigités sur substrats minces en silicium cristallin

par Pierre Papet

Thèse de doctorat en Dispositifs de l'électronique intégrée

Sous la direction de Anne Kaminski-Cachopo et de Mustapha Lemiti.

Soutenue en 2007

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    L’énergie photovoltaïque (PV) est une énergie renouvelable très prometteuse qui permet une transformation directe de la lumière du soleil en électricité. Cependant le coût de fabrication des cellules PV reste onéreux. Pour la rendre plus compétitive, l’une des solutions consiste à réduire la quantité de silicium nécessaire à leur fabrication. Dans cette perspective, cette thèse est centrée sur l’amélioration des cellules PV à contacts arrière interdigites sur substrats en silicium cristallin minces. A travers ce manuscrit sont présentées différentes techniques de fabrication et de caractérisation qui, suite à de nombreux tests, ont permis de mieux comprendre le fonctionnement des cellules à jonction arrière. L’ensemble de ces recherches a entraîné l’amélioration de la puissance fournie par ces cellules jusqu’à atteindre des rendements de plus de 17. 5% tout en développant des procèdes de fabrication moins onéreux. Le dernier chapitre est consacre à l’étude et à l’amélioration des cellules industrielles EWT. Cette structure présente un fort potentiel économique car sa fabrication ne nécessite pas de substrats de silicium onéreux (si multicristallin).


  • Résumé

    Photovoltaic (PV) energy conversion is a very promising renewable energy source that allows for the direct conversion of sunlight into electricity. However, solar cells remain expensive to produce. To decrease the ir cost, one of the main solutions is to re duce the amount of silicon necessary to manufacture a solar cell while maintaining high cell performance as well. With this prospect in mind, this thesis deals with back-contact solar cells with thin crystalline silicon substrates. Various manufacturing and characterization techniques are presented in this thesis, which allow for a setter understanding of the back-contact solar cell device behavior the research and various studies conducted in this thesis have resulted in efficiency improvements that ultimately led to a cell efficiency of up to 18 %, with the prospect of lowering the solar cell cost. The last chapter deals with industrial emitter-wrap-through (EWT) solar cells, as well as processes for improving the performance of these cells. The EWT cell structure has a good economic potential because it does not require expensive high-lifetime monocrystalline Si substrates to yield good performing cells, i. E. It is well-suited for lower lifetime multicrystalline Si substrates.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitre

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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(3469)
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