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
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE TECHNOLOGIE ET D’INGENIERIE - ANNABA
Abstract
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.