Contactez-nous
Filières silicium amorphe et microcristallin
Modules photovoltaïques - Filières technologiques
D3940 v1 Article de référence

Filières silicium amorphe et microcristallin
Modules photovoltaïques - Filières technologiques

Auteur(s) : Alain RICAUD

Relu et validé le 03 févr. 2025 | Read in English

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Présentation générale

  • 1.1 - Les énergies renouvelables
  • 1.2 - Le solaire photovoltaïque
  • 1.3 - Films minces ou silicium massif ?
  • 1.4 - Techniques de dépôt

2 - Filières chalcogénures polycristallins

3 - Filières silicium amorphe et microcristallin

4 - Conclusion

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article présente les avantages des films minces polycristallins, amorphes ou microcristallins pour la production de masse des modules solaires. Actuellement, c’est la technologie du silicium cristallin massif qui l’emporte, mais des limitations sont à prévoir sur le moyen terme. De multiples raisons peuvent être avancées pour justifier l’intérêt des technologies des fils minces, citons une meilleure conversion spectrale, la possibilité d’un dépôt direct à partir d’une phase gazeuse ou liquide et la capacité de production de grandes plaques avec interconnexion des cellules.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Alain RICAUD : Gérant de CYTHELIA Consultants (Savoie-Technolac) - Professeur associé à l’Université de Savoie - Ancien directeur de France-Photon (Angoulême), Solarex Corp (Frederick, Md), et Solems SA (Palaiseau)

INTRODUCTION

Les films minces, qu’ils soient polycristallins, amorphes ou microcristallins, présentent des avantages certains dans la course à la production de modules solaires à grande échelle par leur capacité de produire de grandes plaques où l’interconnexion des cellules est intégrée, par leur consommation très réduite de matière et leur faible consommation énergétique durant le cycle de production.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d3940

Lecture en cours
Présentation

Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

3. Filières silicium amorphe et microcristallin

Les matériaux amorphes, à la différence des cristaux ne possèdent pas d’organisation atomique régulière, du moins à longue distance. En fait un ordre local est préservé. Dans le silicium amorphe, les liaisons chimiques entre un atome Si et ses plus proches voisins satisfont la configuration tétraédrique caractéristique de l’hybridation sp 3 où chaque atome est lié à ses quatre voisins (distants de 0,23 nm) par une liaison covalente Si-Si. Dans les composés covalents et les chalcogénures amorphes, la longueur des liaisons interatomiques et les angles de ces liaisons varient légèrement autour des valeurs moyennes qui sont celles du cristal. Cette dispersion augmente avec la distance, de sorte que dès que la distance à un atome donné dépasse quatre à cinq distances interatomiques, les positions sont aléatoirement distribuées et une fraction importante des liaisons de covalence sont coupées, donc des électrons sont non appariés. On dit de tels atomes qu’ils présentent une liaison pendante « dangling bond ». Cette liaison pendante conditionne l’essentiel du comportement du matériau. Un second électron peut aisément s’y fixer, créant un centre chargé négativement ; l’électron célibataire peut au contraire s’échapper, laissant un centre chargé positivement. On dit que la liaison brisée présente un caractère amphotère.

3.1 Silicium amorphe (a-Si:H)

Le a-Si produit sous vide ou par des méthodes de pulvérisation cathodique contient tellement de défauts que les états localisés dans la bande interdite interdisent son dopage. Des films minces au silicium amorphe ont été réalisés dès 1989 par la méthode de décharge électroluminescente ( glow discharge) [34].

Dans le procédé de décharge électroluminescente, la présence de 5 à 15 % d’hydrogène permet, grâce à la petite taille de cet atome de saturer les liaisons non satisfaites, réduisant par là même la densité d’états localisés dans la bande interdite.

Le silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) (figure 7) s’est fait connaître par l’annonce de W.E. Spear et P.E. Lecomber de l’Université de Dundee [Solid State Comm. 17 (1975) 1193] qu’il était possible de contrôler le dopage N ou...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Filières silicium amorphe et microcristallin

Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire

1 Recherches et développements

HAUT DE PAGE

1.1 Recherches

HAUT DE PAGE

1.1.1 CdTe

Quelques problèmes restent encore à résoudre au niveau des procédés.

  • On ne sait toujours pas bien contrôler le dopage du CdTe . On a trouvé empiriquement qu’un traitement avec CdCl 2 (composé bien connu pour aider la recristallisation des couches CdS) est bénéfique. Tout à la fois, il active la jonction, passive les grains, accroît leur taille et dope. On ne comprend pas bien les mécanismes, mais il a été prouvé que des changements de structure morphologique et électronique sont induits par la présence de CdCl 2 dans la phase gazeuse au voisinage du film . Il semble que désormais,...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Conversion de l'énergie électrique"

(264 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Technologies photovoltaïques - Principes, filières et chaîne de valeur du silicium

Cet article traite de l’énergie photovoltaïque qui est une technologie permettant de convertir ...

Mécanismes de dégradation des panneaux solaires induits par la lumière et les hautes températures

La recherche de dispositifs photovoltaïques plus efficaces nécessite non seulement le développement de ...

Dégradation induite par le potentiel PID

Dans cet article, on s'intéresse à la Dégradation Induite par le Potentiel qui touche la filière ...

Intérêts tribologiques des dépôts DLC (Diamond Like Carbon)

Les DLC (Diamond Like Carbon) constituent une famille de matériaux carbonés obtenus sous forme de ...