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Titre:	Analyse de la région de l’émetteur d’une cellule photovoltaïque à base du silicium polycristallin en vue d’une passivation efficace des défauts par l’hydrogène
Auteur(s):	OULD AMER, Roza
Mots-clés:	Passivation ; Plasma ; Cellules photovoltaïques ; Hydrogénation
Date de publication:	2026
Editeur:	جامعة آكلي محند أولحاج البويرة
Référence bibliographique:	La motivation des travaux menés dans cette thèse réside dans la volonté de renforcer les potentialités qu’offrent les films de silicium polycristallin (poly-Si) en couches minces pour des applications photovoltaïques. Dans cette perspective, la passivation des défauts inter- et intra-grains par l’hydrogène s’avère d’une importance primordiale. Toutefois, l’amélioration des propriétés électriques de ces films s’accompagne d’un phénomène de désactivation du dopant suite à la formation de complexes dopant–hydrogène. Dès lors, la concentration active des dopants apparaît comme un paramètre déterminant susceptible d’influencer de manière significative les propriétés électroniques des dispositifs à base de silicium. Dans ce contexte, l’objectif principal de ce travail consiste à l'étude de la région de l’émetteur n+ d’une cellule photovoltaïque n+pp+ à base du silicium polycristallin en vue d’une passivation efficace des défauts par l’hydrogène. Les traitements d’hydrogénation ont été exécuté dans le réacteur PECVD via des plasmas à décharge micro-onde assistée par la résonance cyclotronique électronique (MW-ECR). Par ailleurs, l’hydrogène joue un rôle dual en passivant les défauts du polysilicium tout en induisant la désactivation du phosphore. C'est pourquoi nous avons choisi de dissocier ces deux effets simultanés. Ainsi, nous avons exploré la désactivation du phosphore sur des diodes Schottky en mono-silicium, tandis que la passivation des défauts a été effectuée dans des cellules solaires n+pp+ en polysilicium. L'effet de la puissance microonde PMW d'hydrogénation sur la passivation des défauts pour divers niveaux de dopage de la région de l'émetteur n+ a été soigneusement examiné. Aussi, le processus de diffusion de l’hydrogène dans les diodes Schottky est mis en avant via la désactivation du phosphore. Dans ce contexte, l'activation/désactivation du dopant dans les diodes Schottky a été mesurée via les mesures C-V en analysant la variation apparente du profil de dopage du phosphore avant et après hydrogénation alors que l'efficacité de la passivation des défauts a été vérifiée par l’évolution de la tension en circuit-ouvert (VCO) mesurée sur des cellules n+pp+ à base de polySi. Les résultats obtenus mettent clairement en évidence le rôle déterminant du dopage de la région de l’émetteur et des conditions d’hydrogénation dans les performances électriques du dispositif. Après hydrogénation, une amélioration significative de VCO est observée pour l’ensemble des cellules étudiées, traduisant une passivation efficace des défauts. Cette amélioration est attribuée à la neutralisation des liaisons pendantes, notamment aux joints de grains, ainsi qu’à la réduction des queues de bande, conduisant à une diminution du courant de saturation et à une augmentation de la durée de vie des porteurs minoritaires. Par ailleurs, l’influence du niveau de dopage de l’émetteur apparaît déterminante dans l’efficacité du traitement. Les cellules faiblement dopées (P507) présentent les meilleures performances en termes de VCO, tandis que les émetteurs fortement dopés (P509) montrent une amélioration plus limitée. Ce comportement s’explique par la formation de complexes phosphore– hydrogène (P–H), qui piègent l’hydrogène et freinent sa diffusion en profondeur, réduisant ainsi l’efficacité de la passivation des défauts volumique.
URI/URL:	http://dspace.univ-bouira.dz:8080/jspui/handle/123456789/20164
Collection(s) :	Faculté des Sciences et des Sciences Appliquées

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