Browsing by Author "HOUAM Sirine"

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    Corrélation entre cristallographie, propriétés physiques, chimiques et électriques du Si photovoltaïque
    (Ecole Nationale Supérieure de Technologie et d'Ingénierie. Annaba (Ex ENSMM), 2023) HOUAM Sirine; MANGELINCK Nathalie (Encadrant); PERICHAUD Isabell (Encadrant); KAHLOUL Latifa (Encadrant)
    La compréhension du comportement des défauts et des impuretés dans le silicium multicristallin et monocristallin revêt une importance capitale pour les applications photovoltaïques. Cela permet de comprendre et, à terme, de maîtriser les mécanismes qui limitent la fabrication et les performances des cellules solaires fabriquées à partir de ce matériau. Malgré sa position dominante dans le secteur de l'énergie solaire, le silicium multicristallin doit constamment répondre à la demande croissante de réduction des coûts de fabrication et d'amélioration des performances. Au cours de ce stage, une approche utilisant trois diagnostics complémentaires a été adoptée pour caractériser les échantillons de silicium cristallin. Cela inclut l'analyse structurelle des grains et de leur orientation cristallographique, l'analyse chimique et l'analyse électrique. La spectroscopie à photoémission des rayons X (XPS) et la spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS) ont été utilisée avec succès pour caractériser les impuretés chimiques. La technique de diffraction des électrons par rétrodiffusion (EBSD) a été principalement employée pour caractériser la structure des grains. Enfin, la durée de vie des porteurs minoritaires a été mesurée à l'aide de la technique de photovoltage de surface (SPV). On a conclu durant cette étude que la germination se fait principalement par maclage de type Σ3. D’une part, nous avons réussi à démontrer qu’en présence du cuivre sur la structure cristalline, la durée de vie du matériau diminue en générale au niveau des joints de macle Σ3, sauf que pour l’échantillon cast-mono, la ségrégation en Cu est plus importante au niveau du joint de mâcle Σ9. D’autre part, une meilleure durée de vie des porteurs de charges minoritaires est observée à l’intérieur du grain qu’aux joints de grains et mâcles. La complémentarité de ces techniques nous ont permis d'étudier et de mieux comprendre les phénomènes physiques liés à la formation des grains, ainsi que l'importance des macles et l'influence des impuretés légères sur les propriétés photovoltaïques. Ces avancées contribuent à l'amélioration des performances des cellules solaires à base de silicium cristallin.
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    Ségrégation de l’oxygène au niveau des défauts dans Si et son impact sur les propriétés électriques
    (Ecole Nationale Superieure de Technologie et d'Ingénierie. Annaba (Ex ENSMM), 2023) HOUAM Sirine; BENOUDIA Mohamed Cherif (Encadrant); MANGELINCK N. (Encadrant)
    Dans les lingots de silicium moulés de type cast-mono, les concentrations d'impuretés varient le long de la hauteur du lingot en raison des phénomènes de ségrégation pendant la solidification directionnelle. Le fond du lingot qui se solidifie en premier et qui est en contact avec le fond du creuset est contaminé par des impuretés. En fonction du coefficient de partage de l’impureté inférieur ou supérieur à 1, la concentration va respectivement augmenter ou diminuer au cours de la solidification du lingot. Au cours de ce stage, une approche utilisant trois diagnostics complémentaires a été adoptée pour caractériser les échantillons de silicium cristallin. Cela inclut l'analyse structurale des grains et de leur orientation cristallographique, l'analyse chimique et l'analyse électrique. La spectroscopie de masse des ions secondaires (SIMS) a été utilisée avec succès pour caractériser les impuretés chimiques ainsi que la technique (μFTIR) de spectroscopie d’infra rouge à transformée de Fourier qui nous a permis de visualiser la ségrégation d’oxygène interstitielle à travers des cartographies localisées. La technique de diffraction des électrons par rétrodiffusion (EBSD) a été principalement employée pour caractériser la structure des grains. Enfin, les propriétés électriques et la durée de vie des porteurs minoritaires ont été caractérisées à l'aide de la technique de photoluminescence et photovoltage de surface (SPV) respectivement. On a réalisé dans cette étude que les impuretés (C, O et Cu) ségrégent beaucoup plus au niveau des défauts comme les sous-joints et les joints de macles, ce qui rends ces endroit des sites de recombinaison dégradant les propriétés électriques de notre matériau et que l’intérieur des grains présentent des meilleures propriétés électriques qu’au niveau des défauts structuraux. La complémentarité de ces techniques nous ont permis d'étudier et de mieux comprendre les phénomènes physiques liés à la formation des grains, ainsi que l'importance des macles et l'influence des impuretés légères sur les propriétés photovoltaïques. Ces avancées contribuent à l'amélioration des performances des cellules solaires à base de silicium monocristallin.