Note ABES Procédés de dopage et de recuit laser pour la réalisation de cellules photovoltaïques au silicium cristallin Laser doping and laser annealing for crystalline silicon solar cells processing Silicium Photovoltaïque Dopage laser Recuit laser Émetteur sélectif BSF bore Silicon Photovoltaic Laser doping Laser annealing Selective emitter Boron BSF 621.38 537.6 Semiconducteurs polycristallins Semiconducteurs dopés Effet photovoltaïque Dépôts physiques Lasers à semi-conducteur Cette thèse se propose d’étudier les procédés de dopage et de recuit laser comme outils permettant la réalisation de cellules photovoltaïques au silicium cristallin. Des émetteurs dopés ou recuits par laser sont tout d’abord réalisés à l’aide de trois lasers et de différentes sources dopantes. Les lasers utilisés sont un laser vert nanoseconde, un laser excimère et un laser ultraviolet à haute cadence. Comme sources dopantes nous avons utilisé le verre de phosphore, des couches de nitrures de silicium dopées au bore ou au phosphore, ou encore des implantations ioniques de bore ou de phosphore. Des dopages très efficaces sont obtenus avec chaque couple laser/source dopante. En particulier, de faibles valeurs de résistances carrées et de densités de courant de saturation sont obtenues. Ces procédés laser sont ensuite appliqués à la réalisation de cellules à émetteur sélectif et à champ arrière au bore. Les cellules à émetteur sélectif dopé par laser (en utilisant le verre de phosphore comme source dopante) atteignent un rendement de 18,3 %, ce qui représente un gain total de 0,6 %abs comparé aux cellules standard à émetteur homogène. Les cellules à champ arrière au bore recuit par laser (à partir d’une implantation ionique de bore) montrent quant à elles un gain de 0,3 %abs par rapport aux cellules à champ arrière à l’aluminium, offrant ainsi un rendement de 16,7 %. This study aims at investigating laser doping and laser annealing for crystalline silicon solar cells processing. Laser-processed emitters are firstly realized using three lasers and different dopants sources. The lasers are a nanosecond green laser, an excimer laser and a high-frequency ultraviolet laser. As dopants sources we used either phosphosilicate glass, phosphorus and boron-doped silicon nitrides, or phosphorus and boron ion implantation. Efficient phosphorus and boron doping are obtained using any of these laser/sources couple. In particular, low sheet resistances and low emitter saturation current densities are obtained. These laser processes are then applied to selective emitter and boron back-surface-field solar cells. Laser-doped selective emitter solar cells (using phosphosilicate glass as a dopants source) reach 18.3 % efficiency. This represents an overall gain of 0.6 %abs when compared to standard homogeneous emitter. On the other hand, laserannealed boron back-surface-field solar cells (using implanted boron as a dopants source) feature an overall gain of 0.3 %abs when compared to standard aluminium back-surface-field solar cells, thus yielding an efficiency of 16.7 %. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 14977093 Université de Strasbourg Strasbourg 2012-12-31 https://theses.hal.science/tel-00969033 application/pdf 17930682 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Paviet-Salomon_Bertrand_2012_ED269.pdf http://www.theses.fr/2012STRAD022/abes https://theses.hal.science/tel-00969033 https://theses.hal.science/tel-00969033 Paviet-Salomon Bertrand 1986-05-13 FR 164898069 20918290 https://theses.fr/2012STRAD022 2012STRAD022 https://doi.org/10.70675/c52d4437z6584z4d8bza326z854c556cff94 2012-09-12 Physique et technologie des composants Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Slaoui Abdelilah MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 116007516 Mathiot Daniel MADS_PRESIDENT_DU_JURY Gall Samuel MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 Emeraud Thierry MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 Lemiti Mustapha MADS_RAPPORTEUR_1 Mencaraglia Denis MADS_RAPPORTEUR_2 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Institut d’électronique du solide et des systèmes (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR 7163 157751422 93725 ddc:620 ddc:530 Slaoui Abdelilah Mathiot Daniel Gall Samuel Emeraud Thierry Lemiti Mustapha Mencaraglia Denis École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Institut d’électronique du solide et des systèmes (Strasbourg) PDF 14977093 confidentialité 2012-09-12 2014-04-01 confidentialité 2012-09-12 2014-04-01 restriction 2012-09-12 2014-03-31 confidentialité 2012-09-12 2014-04-01 confidentialité 2012-09-12 2014-04-01