Note ABES Nanostructured silicon-based metamaterial and its process of fabrication for applications in optoelectronics and energy Métamatériau au silicium nanostructuré et son procédé de fabrication pour des applications énergétiques et optoélectroniques Energie solaire Photovoltaïque Nanotechnologie Semiconducteurs Multiplication de porteurs Silicium Solar energy Photovoltaics Nanotechnology Semiconductors Carrier Multiplication Silicon 620.5 621.381 Nanocristaux semiconducteurs Électrons de faible énergie Silicium -- Substrats Conversion photovoltaïque Des nanostructures basées sur des différences de cristallinité ont été insérées dans des cellules test en silicium par des techniques d’amorphisation innovantes. Un nouveau mécanisme de multiplication de porteurs a ainsi été observé. Cet effet peut provenir des niveaux d’énergie électronique introduits par de grandes densités locales de bi-lacunes. Un principe de fonctionnement impliquant des mécanismes à niveaux d’énergie multiples et un transport électronique rapide au sein de la bande d’énergie des atomes de phosphore non-ionisés a également été proposé. Cela conduit à une asymétrie favorable entre la génération et la recombinaison des porteurs libres.L’énergie nécessaire à un photon pour enclencher le procédé s’est révélée plus petite que deux fois celle de la bande interdite. L’amélioration du rendement photovoltaïque devient donc concevable et une nouvelle génération de cellules solaires à haute efficacité pourrait ainsi émerger de cet effet de multiplication à faible-énergie. Nanostructures based on differences of crystallinity have been embedded into all-silicon test devices by innovative amorphization techniques and a new carrier multiplication mechanism was observed. This effect can indeed originate from the electron energy levels resulting from the high densities of divacancies localized at the crystalline/amorphous interfaces.An operating principle involving multiple energy level mechanisms and fast electronic transport within the unionized phosphorus energy band was also advanced. It led to a favourable asymmetry between generation and recombination of free carriers.Besides, contrary to other carrier multiplication effects, photon energy lower than twice the band gap was found sufficient to initiate the process. The enhancement of photovoltaic yields becomes therefore conceivable and propositions of prototypes are made. A new generation of high efficiency solar cells may then emerge from this Low-Energy Electron Multiplication effect. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 6613374 Université de Strasbourg Strasbourg 2016-12-31 application/pdf https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2014/Hosatte_Mikael_2014_ED269.pdf Hosatte Mikaël 1985-02-28 FR 191225452 40613856 https://theses.fr/2014STRAD019 2014STRAD019 https://doi.org/10.70675/7d3003caz8ffaz4673z9a04z533c6a3f5704 2014-09-26 Electronique, microélectronique, photonique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Kuznicki Zbigniew T. MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 076397556 Meyrueis Patrick MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 070140405 Lemmer Ulrich MADS_PRESIDENT_DU_JURY 191277568 Haeberlé Olivier MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 106899902 Markvart Tomas MADS_RAPPORTEUR_1 07695577X Roca i Cabarrocas Pere MADS_RAPPORTEUR_2 034125663 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des systèmes photoniques (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 EA3426 157614115 ddc:620 Kuznicki Zbigniew T. Meyrueis Patrick Lemmer Ulrich Haeberlé Olivier Markvart Tomas Roca i Cabarrocas Pere École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des systèmes photoniques (Strasbourg) PDF 6613374 confidentialité 2014-09-26 2017-09-27 confidentialité 2014-09-26 2017-09-27 confidentialité 2014-09-26 2017-09-27