Amélioration de l'applicabilité industrielle de l'approche Peeler pour la fabrication de cellules solaires III-V détachable de leurs substrats de germanium
- Date :
- Cet événement est passé.
- Type :
- Soutenance de thèse
- Lieu :
- Local P2-1002 de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT)
Description :
Doctorant: Valentin Daniel
Directeur de recherche: Abderraouf Boucherif
Codirecteur de recherche: Maxime Darnon
Président du jury: Patrice Masson
Résumé: Les cellules solaires commerciales composées d’un empilement d’éléments III-V cru sur substrat de germanium (Ge) sont très largement utilisées dans le domaine industriel, notamment spatial. Ces dispositifs photovoltaïques hautes performances peuvent cependant être optimisés. En effet, seule une fraction (environ 5%) de l’épaisseur totale des wafers de Ge utilisés participe au fonctionnement des cellules, le reste n’étant présent qu’en tant que soutien mécanique. Pour réduire l’utilisation de ce matériau, plusieurs techniques innovantes visant à créer une interface séparatrice entre les couches épitaxiales (actives) et leur substrat ont été développées ces dernières années. Le projet PEELER, qui a pour but de fabriquer des cellules III-V détachées de leur substrat ainsi que de reconditionner et réutiliser les wafers après séparation, se base sur l’une de ces techniques : la gravure électrochimique. Associée à un recuit in situ lors d’une croissance épitaxiale de germanium (Gebuffer), cette procédure de porosification en surface induit la formation d’une couche fragilisée qui, a posteriori, permet la séparation des cellules solaires avec leur substrat. Cette approche, bien qu’étant l’une des plus prometteuses en termes de rapidité, de facilité de mise en place ou encore de coût, nécessite des développements pour maintenir sa compétitivité face à une potentielle industrialisation. Ce procédé doit notamment répondre à des critères concernant la durée de vie des wafers après porosification, la possibilité de détachement des couches épitaxiales et la fabrication de cellules hautes performances sur poreux. Cette thèse s’est donc naturellement axée sur ces trois points spécifiques.
Doctorant: Valentin Daniel
Directeur de recherche: Abderraouf Boucherif
Codirecteur de recherche: Maxime Darnon
Président du jury: Patrice Masson
Résumé: Les cellules solaires commerciales composées d’un empilement d’éléments III-V cru sur substrat de germanium (Ge) sont très largement utilisées dans le domaine industriel, notamment spatial. Ces dispositifs photovoltaïques hautes performances peuvent cependant être optimisés. En effet, seule une fraction (environ 5%) de l’épaisseur totale des wafers de Ge utilisés participe au fonctionnement des cellules, le reste n’étant présent qu’en tant que soutien mécanique. Pour réduire l’utilisation de ce matériau, plusieurs techniques innovantes visant à créer une interface séparatrice entre les couches épitaxiales (actives) et leur substrat ont été développées ces dernières années. Le projet PEELER, qui a pour but de fabriquer des cellules III-V détachées de leur substrat ainsi que de reconditionner et réutiliser les wafers après séparation, se base sur l’une de ces techniques : la gravure électrochimique. Associée à un recuit in situ lors d’une croissance épitaxiale de germanium (Gebuffer), cette procédure de porosification en surface induit la formation d’une couche fragilisée qui, a posteriori, permet la séparation des cellules solaires avec leur substrat. Cette approche, bien qu’étant l’une des plus prometteuses en termes de rapidité, de facilité de mise en place ou encore de coût, nécessite des développements pour maintenir sa compétitivité face à une potentielle industrialisation. Ce procédé doit notamment répondre à des critères concernant la durée de vie des wafers après porosification, la possibilité de détachement des couches épitaxiales et la fabrication de cellules hautes performances sur poreux. Cette thèse s’est donc naturellement axée sur ces trois points spécifiques.