Descriptif

The aim of this course is to allow the students to have hands on experience in the fabrication and characterization of solar cells in a research environment. The courses will take place in the laboratory of physics of interfaces and thin films. Various aspects of solar energy will be covered:

i) the synthesis of silicon thin films by plasma enhanced chemical vapour deposition and the production of solar cells based on these layers,

ii) the synthesis and characterisation of solar cells based on organic semiconductors,

iii) the detailed characterization of various materials by complementary techniques (ellipsometry, Raman, AFM…) in order to qualify various aspects of materials for solar cells,

iv) the full characterization of solar cells (single junction PIN based on a-Si:H and µc-Si:H, amorphous/c-Si heterojunctions , tandem solar cells, CIS, GaAs…). In particular dark and light J-V characteristics and spectral response will be used to understand the physics behind these various devices.

This course is taught in English.

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L’objectif de cet Enseignement d’Approfondissement (EA) est de permettre aux élèves d’aborder de façon concrète le monde de l’énergie solaire photovoltaïque par des activités proches de la recherche. L’enseignement se déroulera au Laboratoire de Physique des Interfaces et de Couches Minces où on étudiera plusieurs aspects de l’énergie solaire :

i) la synthèse de couches minces de silicium amorphe et microcristallin par plasma froid et la réalisation de cellules solaires à base de ces matériaux,

ii) la réalisation et caractérisation de cellules solaires à base de matériaux organiques,

iii) la caractérisation de matériaux semi-conducteurs par diverses techniques complémentaires : ellipsométrie, spectroscopie Raman, AFM,… permettant leur qualification du point de vue des applications solaires,

iv) la caractérisation complète de cellules solaires : cellules PIN à base de silicium amorphe et microcristallin, cellules à hétérojonction amorphe/cristallin, cellules tandem et cellules à haut rendement à base de GaAs. En particulier, on mesurera leurs caractéristiques courant-tension à l’obscurité, sous éclairement, et leur rendement quantique.

Niveau requis : PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique 1

Langue du cours : Anglais

Credits ECTS : 4