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Soutenance de Rahmouni Salah

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De L’enseignement Supérieur Et De La Recherche Scientifique

Université 20 août 1955- Skikda

Faculté De Technologie

Département génie Electrique

 

Thèse présentée par Rahmouni Salah

en vue de l’obtention du diplôme de Doctorat en sciences En Electronique, Option: Matériaux et composants

Thème: Etude, conception et réalisation des couches antireflets pour l’amélioration de la conversion photovoltaïque

Soutenue publiquement le Mardi 07/02/2017 à 10h

Devant le jury composé de :

Président :                S.ZERKOUT                  Pr                   U. Skikda

Rapporteur :              L.ZIGHED                    MCA                U. Skikda

Examinateur :            B.BOUDINE                  Pr                   U.Constantine1

                              S.CHAGUETMI              MCA                U. Guelma

Invité d’honneur :      M.S.AIDA                      Pr                 U.Constantine1

 

Résumé en arabe, français & anglais:

 

Résumé

 

 L’énergie Solaire est l’une des sources d’énergie les plus prometteuses  parmi les  sources d’énergie renouvelables. L’électricité photovoltaïque est obtenue par transformation directe de la lumière  du soleil en électricité au moyen de cellule photovoltaïque.

 Pour améliorer les performances des cellules solaires tout en évitant l’emploi de processus technologique complexe, nous avons  eu recours à la création de couches poreuses à la surface avant dans le but de réduire sa réflexion.

 Dans le travail que nous avons entrepris, des films de silicium poreux sont préparés sur des substrats de silicium de type N et P ayant différentes orientations  cristallographiques.

 Notre étude nous a permis de déterminer l’influence des différents paramètres d’anodisation et des propriétés des substrats de silicium utilisés sur la nature du silicium poreux obtenu à savoir : la morphologie, l’épaisseur et la porosité des couches.

 L’étude optique plus précieusement la caractérisation par ellipsométrie à permis la détermination de l’épaisseur, la porosité, l’indice de réfraction et le coefficient d’extinction des couches poreuses.

 La caractérisation par  photoluminescence nous a permis d’étudié l’évolution des intensités PL en fonction des paramètres d’anodisation de couches élaborées.

 Les échantillons préparés sont aussi caractérisés par réflectométrie, chose qui nous a permis de montrer que la création de pores à la face avant d’un substrat de silicium réduit sa réflexion.       

 La réduction des pertes par réflexion causée par les couches poreuses, indique le caractère  anti-réfléchissant de ce type de film.

 Mots clés : Silicium poreux,  Couche antireflet, Anodisation électrochimique, Photoluminescence, Ellipsomètrie.

 

  ملخص

  الطاقة الشمسية هي واحدة من أكثر مصادرالطاقة الواعدة بالنسبة لمصادر الطاقة المتجددة. يتم إنشاء الكهرباء الضوئية من التحويل المباشر لضوء الشمس إلى كهرباء من خلال الخلايا الكهروضوئية.

 لتحسين أداء الخلايا الشمسية مع تجنب استخدام العمليات التكنولوجية المعقدة، كان لزاما علينا انجاز  طبقات مسامية على السطح الأمامي من أجل الحد من الانبعاث.

 في هذا العمل  الذي قمنا به، تم إعداد شرائح السيليكون المسامي على صفائح السيليكون من نوع N - وP ذات  التوجهات  لبلورية المختلفة.

 سمحت دراستنا هذه بتحديد تأثير المتغيرات التصاعدية المختلفة وخصائص صفائح السيليكون المستخدمة على  طبيعة السيليكون  المسامي بالتحديد على المورفولوجية ، المسامية وسمك الشرائح.

 وقد ساعدت الدراسة البصرية (الضوئية)على تحديد السمك ، المسامية، مؤشر الانكسار ومعامل الانعكاس للطبقات مسامية.

 الخاصية الاشعاعية  سمحت لنا بدراسة تطور الشدة اعتمادا على العوامل التصاعدية  على انجاز  الشرائح المسامية.

 العينات التي أعدت تم دراسة خاصية الانعكاس لديها ، وهو الأمر الذي مكننا من إظهار أن إنشاء المسام في الوجه الأمامي لشريحة السليكون يقلل من الانعكاس لديها.

 الحد من الضياعات الناجمة عن الانعكاس للشرائح المسامية، تبين الخاصية المضادة للانعكاس في هذا النوع من الشرائح.

      الكلمات المفتاحية : السيليكون المسامي، شريحة مضادة للانعكاس، تفاعل كهروكيميائي، الاشعاعية الضوئية، قياس إهليلجي.

 Abstarct

 

The Solar energy is one of the most promising sources of energy from renewable sources of energy. Photovoltaic electricity is generated by direct conversion of light into electricity sun through photovoltaic cell.
To improve the performance of solar cells while avoiding the use of complex technological process, we used to create porous layers to the front surface in order to reduce reflection.
In the work we have undertaken, porous silicon films are prepared on the N and P-type silicon substrates having different crystallographic orientations.
Our study allowed us to determine the influence of different anodization parameters and properties of silicon substrates used on the nature of the porous silicon obtained namely morphology, porosity and thickness of the layers.
The optical study helped us to determine by ellipsometry thickness, porosity, refractive index and extinction coefficient of the porous layers.
The characterization by photoluminescence allowed us to study the evolution of PL intensities depending on the anodizing parameters of elaborate layers.
The samples prepared are characterized by reflectometry, something that has enabled us to show that the creation of pores in the front face of a silicon substrate reduces its reflection.
Reducing reflection losses caused by the porous layers, says the anti-reflective film of this nature.
Keywords: Porous silicon, antireflective coating, electrochemical anodization, photoluminescence, ellipsometry.

 

 

 

 

 

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