Browsing by Author "DORBANI Rihem"

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    Combinaison de trois techniques pour étudier la nucléation et les interactions entre défauts étendus dans le silicium lors de sa solidification dirigée pour des applications photovoltaïques
    (ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE TECHNOLOGIE ET D’INGENIERIE - ANNABA, 2024) DORBANI Rihem; BENOUDIA Mohamed Cherif (Encadrant)
    Le silicium est un matériau clé dans le secteur photovoltaïque, mais de sa production en découle des problématiques scientifiques et industriels, en particulier pour optimiser les performances à moindre coûts. Parmi les méthodes de production, la méthode Cast-mono qui se distingue par sa capacité d’offrir une structure quasi-monocristalline du matériau pour un coût inférieur aux autres techniques traditionnelles de production des lingots monocristallins. Afin d´améliorer les rendus de production de cette méthode, il sera question de bien maitriser les mécanismes de solidification dirigée du silicium. Durant mon stage, une approche innovante a été adoptée en combinant deux techniques : in-situ et ex-situ. Les techniques in-situ utilisent l’imagerie X : la radiographie et la topographie (imagerie en diffraction de Bragg). La radiographie est principalement utilisée pour observer l’interface solide-liquide, alors que la topographie permet de détecter les déformations et les défauts cristallins pendant la solidification. La technique ex-situ, l’EBSD (Electron BackScatter Diffraction), est employée pour caractériser la structure des grains et leurs orientations cristallographiques. La corrélation de ces trois techniques complémentaires permet d’améliorer la compréhension des phénomènes de nucléation et d’interaction des défauts pendant la solidification dirigée du silicium. Cela met en évidence diverses causes de distorsion des images de la topographie X, qui sont d’origine purement expérimentales. La technique de l’EBSD présente un problème de focalisation des électrons qui peut contribuer à ces distorsions, affectant la précision des mesures. La radiographie X, bien qu’elle soit moins sujette aux distorsions, fournit des informations globales moins pertinentes pour les analyses nécessaires à ce travail.
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    Multiplication de dislocations et leurs interactions avec les défauts étendus lors de la solidification dirigée du silicium
    (ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE TECHNOLOGIE ET D’INGENIERIE - ANNABA, 2024) DORBANI Rihem; BENOUDIA Mohamed Cherif (Encadrant)
    Le silicium est le matériau le plus utilisé dans le secteur photovoltaïque [1]. Cependant, sa méthode de production doit être améliorée pour obtenir la performance souhaitée et un coût de production raisonnable. La méthode Cast-mono permet d’obtenir une structure quasi monocristalline à un coût réduit par rapport aux autres techniques. L’inconvénient de cette dernière est la génération de défauts pendant l’étape d’élaboration des lingots, principalement des défauts étendus tels que dislocations à cause de la désorientation des germes monocristallins de Chokralski utilisés au fond du creuset dans ce procédé. Lors de mon stage de master, j’ai étudié la solidification d’un échantillon de silicium issu de la méthode Cast-mono en utilisant une approche unique pour comprendre la dynamique des dislocations et leur interaction avec les défauts étendus, tels que les joints de grains (JDG), les sous-joints et l’interface solide-liquide (s/l). L’originalité de ce travail réside dans la corrélation de deux méthodes in-situ (imagerie par diffraction de Bragg : topographie et la radiographie) pendant la solidification et d’une méthode ex-situ (Electron Backscatter Diffraction : EBSD). La corrélation de ces trois techniques nous permet d’améliorer notre compréhension sur la multiplication de dislocations et leurs interactions avec les défauts étendus lors de la solidification dirigée du silicium. Le joint de grains aléatoire (RAGB) se comporte comme une source et un puits de dislocations, influençant leur distribution. Les images topographiques révèlent l’apparition des boucles de dislocations, et l’EBSD montre des zones de forte distorsion près des joints de macle, confirmant leur rôle dans la dynamique des dislocations. Ces observations permettent d'optimiser la solidification du silicium, de réduire les défauts et d'améliorer la performance des cellules photovoltaïques.