Passivation de surface des cellules photovoltaïques en silicium cristallin : Dépôt par ALD et caractérisation de couches minces d’Al2O3 - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Surface passivation of photovoltaic cells in crystalline silicon : Deposition by ALD and characterization of thin layers of Al2O3

Passivation de surface des cellules photovoltaïques en silicium cristallin : Dépôt par ALD et caractérisation de couches minces d’Al2O3

Résumé

The reduction of recombination at the surfaces of solar cells is a fundamental challenge for the photovoltaic industry. Passivation of surface electrical defects can be achieved by the formation of chemical bonds or by the supply of electric charges capable of repelling a type of carrier. These effects can be obtained by means of functionalized thin layers deposited on the surfaces of the materials which constitute the cells. In this thesis we studied the surface passivation of silicon by thin layers of Al2O3 deposited by ALD. The physical, optical, structural and chemical characterization of the deposited layers was carried out. An optimization of the preparation process (pre-deposition cleaning, deposition and annealing parameters) of alumina layers was necessary to meet the requirements of reduction of surface recombinations and to obtain optimized passivation results. Finally, various technological bricks necessary for the integration of these layers in the architecture of a silicon solar cell have been studied and developed.
La réduction des recombinaisons aux surfaces des cellules solaires est un enjeu fondamental pour l'industrie photovoltaïque. La passivation des défauts électriques en surface peut être obtenue par la formation de liaisons chimiques ou par l'apport de charges électriques capables de repousser un type de porteurs. Ces effets peuvent être obtenus grâce à des couches minces fonctionnalisées déposées sur les surfaces des matériaux qui constituent les cellules. Dans le cadre de cette thèse nous avons étudié la passivation de surface du silicium par des couches minces d’Al2O3 déposées par ALD. La caractérisation physique, optique, structurale et chimique des couches déposées a été réalisée. Une optimisation du procédé d’élaboration (nettoyage pré dépôt, paramètres de dépôt et de recuit) de couches d’alumine a été nécessaire pour répondre aux exigences de la réduction de recombinaisons de surface et obtenir des résultats de passivation optimisés. Enfin, différentes briques technologiques nécessaires à l’intégration de ces couches dans l’architecture d’une cellule solaire silicium ont été étudiées et développées.
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Dates et versions

tel-01920697 , version 1 (13-11-2018)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01920697 , version 1

Citer

Corina Barbos. Passivation de surface des cellules photovoltaïques en silicium cristallin : Dépôt par ALD et caractérisation de couches minces d’Al2O3. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université de Lyon, 2016. Français. ⟨NNT : 2016LYSEI149⟩. ⟨tel-01920697⟩
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