Intégration de jonctions poly-Si / oxyde tunnel sur cellules PV silicium – Optimisation et compréhension des propriétés de conduction et de passivation de surface

par Audrey Morisset

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Jean-Paul Kleider et de Jose Alvarez.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Electrical,Optical,Bio: PHYSICS_AND_ENGINEERING , en partenariat avec Génie électrique et électronique de Paris (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    L'électricité photovoltaïque est déjà compétitive dans certaines régions du monde, et son développement pourrait s'accélérer par l'amélioration des performances des cellules et modules PV ainsi que de leurs procédés de fabrication. Ce projet de thèse vise à augmenter l'efficacité des cellules PV en silicium à homojonction en développant de nouvelles structures de contact afin de limiter les pertes par recombinaisons des porteurs de charge (notamment à l'interface métal/silicium). Il est particulièrement intéressant pour cela de se concentrer sur des empilements du type poly-Si dopé / oxyde tunnel / Si cristallin, qui combineraient des effets avancés de passivation tout en permettant une collecte efficace des porteurs de charge. L'application de ces contacts « tunnel » au domaine du PV est en plein essor, et permettrait d'améliorer les performances des cellules industrielles sans alourdir les procédés de fabrication. Les objectifs de la thèse sont ainsi d'une part de développer des contacts « tunnel » innovants compatibles avec la fabrication industrielle des cellules PV, et d'autre part d'améliorer la compréhension des mécanismes de conduction et de passivation développés par ces nouvelles structures.

  • Titre traduit

    Integration of poly-Si/tunnel oxide in silicon solar cells: optimization and understanding of conduction and passivation properties


  • Résumé

    PV electricity is already competitive in a few regions in the world and its deployment could be boosted thanks to better and better solar cell and module technologies and (simplified / low-cost) processes. This thesis aims at improving homojunction silicon solar cell conversion efficiency which leads the market. Improving these devices requires to develop new contacting structures in order to reduce carrier recombination related losses (at the metal / silicon interface). In order to do so, poly-Si / tunnel oxide stacks are of prime interest since combining passivating properties and selective carrier collection. The use of such tunneling contacts in PV is rising, and should permit to enhance industrial solar cell performance. The goals of the Ph.D student are: - the development of industrially feasible tunneling contacts - bring further understanding on the passivation and conduction mechanisms at stake in such contacting structures.