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Fabrication et caractérisation de cellules photovoltaïques a hétérojonction de phosphue de gallium sur silicium

Augmenter les performances des cellules solaires à hétérojonction de silicium amorphe sur silicium monocristallin

Fabrication et caractérisation de cellules photovoltaïques à hétérojonction de Phosphure de Gallium sur Silicium

 

Par Médéric DESCAZEAUX 

LTM

 

 
Laboratoire DTS : Laboratoire des cellules à hétérojonction (LHET)
Laboratoire d’accueil / Laboratoire partenaire : Institut National de l’Énergie Solaire – Laboratoire des cellules à hétérojonction /Centre National de la Recherche Scientifique – Laboratoire des Technologies de la Microélectronique
Période de thèse : octobre 2014 – octobre 2017
Directeur de thèse : Thierry Baron
Encadrant CEA :  Delfina Munoz

 

Contexte et objectif :

Se basant sur les cellules solaires à hétérojonction de silicium amorphe (a-Si:H) sur silicium monocristallin (c-Si), nous remplaçons le dépôt d’a-Si:H par une croissance de phosphure de gallium (GaP), matériau cristallin et plus transparent, qui améliorerait le courant et la tension, et donc à terme les performances de ces cellules solaires.

 

Avancement / Résultats (prototype – démonstrateur) : 

Après validation du concept, par simulation lors d’une précédente thèse, les premières cellules fabriquées ont révélé une limitation due à la croissance du GaP : les recuits à haute température dégradent le c-Si et l’interface GaP/Si est défectueuse. Nous avons étudié et évité la dégradation, et nous travaillons à optimiser l’interface.

 

Impacts (brevet – publications- valorisation/dissémination envisagée) : 

Les défis soulevés par la croissance de GaP sur Si sont partagés avec la filière microélectronique (collaboration avec le laboratoire CNRS-LTM), et ont mené à des communications dans 4 séminaires et conférences, avec 3 publications dans leurs actes. Un article est en préparation sur la dégradation du c-Si, son analyse et sa guérison.

DESCAZEAUX Médéric
 
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