Abstract:
L'objectif de cette thèse consiste à mettre en place un modèle pour simuler et étudier le
fonctionnement des cellules à base de silicium cristallin. Cette nouvelle structure de cellules
utilise la technologie des hétérojonctions de silicium a-Si:H/c-Si (SiHJ) appliquée sur des
structures à contacts interdigidés en face arrière (IBC). Pour optimiser les cellules IBC-SiHJ
et lever des verrous technologiques, il est nécessaire de bien comprendre leur
fonctionnement. Cela passe notamment par l’identification des mécanismes physiques qui
régissent les performances de ces cellules. Or, les IBC-SiHJ possèdent une structure de
bandes assez complexe. Pour être collectées, les paires électron-trou photogénérées dans le
substrat (n)c-Si doivent surmonter de nombreux obstacles sans se recombiner:
1. défauts cristallins du substrat c-Si,
2. pièges à l’interface a-Si:H/c-Si (Densité d’états à l’interface),
3. pièges dans le volume des couches dopées d’a-Si:H,
4. barrières de potentiel défavorables pour les trous et les électrons en face arrière et
aux interfaces a-Si:H/c-Si.
Notre objectif est de contribuer de façon originale à la simulation de ces cellules par Atlas de
Silvaco. Notre travail se focalise notamment sur l’étude de la face arrière de la cellule de
type N, composée d’un empilement c-Si(n)/(i)a-Si:H/(p)a-Si:H et c-Si(n)/(i)a-Si:H/(n)a-Si:H,
ainsi que le dimensionnement de sa géométrie.
