Etude du post-effet du traitement RTP sur la durée de vie des porteurs de charges dans des plaquettes de silicium Cz type p mesurée à différents temps d’éclairage

Abstract

Les cellules solaires fabriquées à partir de plaquettes de silicium Cz monocristallin de type p subissent une dégradation de leurs performances suite à une exposition à la lumière. Cette dégradation des performances se poursuit jusqu'à atteindre un rendement stable bien en dessous du rendement initial. La perte d'efficacité peut aller jusqu'à 10% ou plus. Cette perte d'efficacité dans les cellules solaires Czochralski limite leurs potentiels dans l'industrie photovoltaïque. Il a été constaté que cette dégradation peut être temporairement éliminée par le recuit de la plaquette pendant quelques minutes à une basse température telle qu'un recuit à environ 200 °C. Cependant, l'augmentation du rendement obtenue par la faible température de recuit est perdue lors d’une nouvelle illumination. Un besoin continu existe dans le marché pour des méthodes pratiques afin de supprimer de manière permanente l’effet de dégradation induite par la lumière dans les cellules solaires Si-Cz. Il a été démontré qu'il est possible d'augmenter la durée de vie dégradée (τd) de façon permanente, au moyen d'un processus thermique rapide (RTP). Dans cette perspective, nous allons étudier l’effet du cycle RTP avec différents pics de température sur des plaquettes de silicium Cz de type p. Les plaquettes traitées ont subi une étape de dégradation sous lumière artificielle avec différents temps d’éclairage. Les durées de vie effectives mesurées : initiale (τ0), arbitraire (τt) (au cours du traitement LID) ainsi que la mesure suite à l’étape de dégradation (τd), seront effectuées par la méthode de l'état quasi stationnaire (QSSPC).Les résultats seront comparés afin de voir le post-effet du cycle RTP sur les plaquettes de Si Cz. Les défauts photo-générés ou métastables responsables de la dégradation de la durée de vie seront déterminés à partir de résultats expérimentaux et comparés à des modelés théoriques. Les résultats de la durée de vies stabilisées, améliorées par le processus rapide RTP sur des plaquettes de silicium vierges, sont très prometteurs, afin de minimiser les étapes de traitement, et ainsi obtenir des rendements élevés avec une réduction des couts de production des cellules solaires.