Elaboration et caractérisation photovoltaïque de nanostructures de silicium

Abstract

Ce mémoire a pour objectif d'élaborer des nanofils de silicium par une méthode simple et peu couteuse pour l’amélioration du rendement des cellules photovoltaïques à base de silicium. Pour cela, nous avons fabriqué des nanostructures de silicium par la méthode de la gravure chimique assistée par un métal (MACE) (Metal Assisted Chemical Etching). Les observations faites par la microscopie électronique à balayage (MEB) révèlent des nanotextures très poreuses sur la surface du silicium. Après la nanostructuration, nous avons réalisé un dopage avec un gel à base d’Oxyde de Phosphore (P2O5) avec la méthode de dépôt de couche mince par voie sol-gel (spin caoting). Ensuite nous avons fait un recuit thermique de nos échantillons pour une diffusion homogène du phosphore en volume. La caractérisation courant-tension des cellules de nanofils de silicium obtenues sous différentes durées de gravure nous a permis de déterminer les paramètres photovoltaïques. Nous avons obtenu des rendements de 17,32%, 16,66% et 14,59% respectivement pour les gravures de 30 min, 45 min et 60 min. Pour les échantillons qui sont gravés sous la lumière leurs rendements sont plus élevés et atteignent environ 25,53%.