Silicium poreux passivé par des nitrures et des oxydes de silicium: Application aux revêtements antiréfléchissants

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Le silicium poreux (PS) obtenu par attaque électrochimique peut être utilisé comme revêtement antireflet pour les cellules solaires. Ses paramètres : porosité et épaisseur sont contrôlés respectivement par la densité de courant et le temps d’anodisation. Les couches antireflet obtenues, peuvent se substituer aux revêtements antireflet classiques (ZnS, TiO2, SiNx...). L’optimisation des paramètres d’anodisation : durée de gravure, densité de courant d’anodisation et concentration de l’électrolyte permet d’obtenir des couches PS homogènes et reproductibles à température ambiante et avec un cout réduit. Les échantillons PS gravés sur des substrats de silicium faiblement dopé et sur des jonctions N+/P, ont permis de réduire la réflectivité efficace à moins de 4.5% dans l’intervalle de longueur d’onde 400 –1100nm. Les caractérisations des couches poreuses par MEB, AFM et ellipsométrie spectroscopique ont montré une bonne homogénéité en surface et en profondeur. Cependant, ces images ont prouvé que la rugosité en surface est importante, provoquant de fortes recombinaisons en surface. Pour améliorer la passivation de surface, des couches de nitrures ou d’oxydes de silicium, élaborées par PECVD) (Plasma Enhanced Chemical Vapeur Deposition) ont été proposés. La haute stabilité chimique, la bonne passivation et le dépôt à basse température de ces diélectriques ont permis de réduire la réflectivité et d’améliorer la passivation en surface du PS.

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[{"name_ar":"A.H Mahdjoub ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Louardi Remache","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

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French

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Silicium poreux passivé par des nitrures et des oxydes de silicium: Application aux revêtements antiréfléchissants

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ترجمة الملخص

Porous Silicon (PS) is a nanostructured material that has interesting applications in optoelectronics and photovoltaics. Particulary it can be applied on silicon solar cells as an antireflection coating (ARC), due to low average reflectance values. The PS layer has been formed by electrochemical etching. This method is advantageous for forming the PS layer under controlled conditions by adjusting the current density and the anodisation time, which is a key formation parameters determining the PS layer. The refractive index of PS layers depends on its porosity and its morphology, and the optimization of these factors may lead to an ideal antireflection coating replacing the classical ARC (ZnS, TiO2, SiNx...) for silicon solar cells The PS samples grown on the p-type silicon substrates and on the n+ emitter of n+/p mono-crystalline silicon junction in the wavelength range between 400 and 1000 nm have reduced the effective reflectivity to less than 4.5%. However, the surface recombination velocity strongly increases when using PS layers, due to the surface roughness. The optical properties of PS layers may also degrade in time when no further treatment is used. Silicon nitride SiNx:H and silicon oxide SiOx films deposited by plasma enhanced CVD (PECVD) on porous silicon surface are of interest : high chemical stability , good surface passivation before and after annealing, and deposition by a low thermal process (PECVD) on PS. These treatments have also reduced the reflectivity and performed the PS surface passivation.

إشراف وإعداد

الإشراف

A.H Mahdjoub

الإعداد

Louardi Remache

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