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Analyse quantitative sans étalonnage de matériaux composants des cellules solaires par spectroscopie du plasma induit par laser (LIBS) / BENELMOUAZ Mohamed Amine 

Public ISBD Titre : Analyse quantitative sans étalonnage de matériaux composants des cellules solaires par spectroscopie du plasma induit par laser (LIBS) Type de document : document électronique Auteurs : BENELMOUAZ Mohamed Amine, Auteur Année de publication : 2021-2022 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique Energétique Mots-clés : Spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS), Cellules solaires en silicium multicristallin (mc-Si), Impuretés, Profilage en profondeur, Analyse Quantificative sans étalonnage CF-LIBS. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Multicrystalline silicon (mc-Si) solar cells, Impurities, Depth profiling, Calibration free CF-LIBS. Résumé : L’industrie photovoltaïque connaît une croissance relativement importante depuis le début des années 2000. Parmi les différentes voies envisagées pour réduire les coûts de fabrication des panneaux photovoltaïques, il est possible d’utiliser un silicium moins cher. L’inconvénient majeur de ce silicium moins cher est qu’il contient beaucoup d’impuretés. Nous présentons dans cette thèse, une étude spectroscopique appliquée au contrôle de qualité des cellules solaires à base de silicium polycristallin fabriquées en Algérie par la spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS). Deux systèmes LIBS ont été utilisés : Un système commercial LIBS-6 compact fonctionnant à 1064 nm et un système LIBS de laboratoire fonctionnant à la même longueur d'onde et équipé d'un spectromètre à Echelle. Le profilage en profondeur a été investigué afin de comprendre la distribution et la diffusion des impuretés métalliques de transition à l'état de traces dans le volume résultant des processus de fabrication des plaquettes de silicium polycristallin. Huit éléments ont été détectés dans cette analyse, à savoir le silicium, l'argent, l'aluminium, le calcium, le magnésium, le sodium, le potassium et l'hydrogène. La procédure de mesure des concentrations sans étalonnage (CF-LIBS) a été introduite avec succès dans cette analyse pour la mesure des fractions massiques de tous les éléments détectés. Par rapport à d'autres techniques d'analyse, la LIBS présente le meilleur avantage pour un profilage rapide en profondeur, avec une haute résolution couche par couche, sans altération significative de l'échantillon. The photovoltaic industry has experienced relatively significant growth since the early 2000s. Among the various avenues considered to reduce the manufacturing costs of photovoltaic panels, it is possible to use less expensive silicon. The major downside to this cheaper silicon is that it contains many impurities. In this thesis, we present a spectroscopic study applied to the quality control of polysilicon-based solar cells manufactured in Algeria by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Two LIBS systems were used: A compact commercial LIBS-6 system operating at 1064 nm and a laboratory LIBS system operating at the same wavelength and equipped with an echelle spectrometer. Depth profiling has been investigated in order to understand the distribution and diffusion of trace transitional metallic impurities in the volume resulting from the manufacturing processes of polysilicon wafers. Eight elements were detected in this analysis, namely silicon, silver, aluminum, calcium, magnesium, sodium, potassium and hydrogen. The procedure for measuring concentrations without calibration (CF-LIBS) has been successfully introduced in this analysis for the measurement of mass fractions of all elements detected. Compared to other analytical techniques, LIBS offers the best advantage for rapid depth profiling with high resolution layer by layer, without significant sample alteration. Directeur de thèse : BELDJILALI Sid Ahmed Analyse quantitative sans étalonnage de matériaux composants des cellules solaires par spectroscopie du plasma induit par laser (LIBS) [document électronique] / BENELMOUAZ Mohamed Amine, Auteur . - 2021-2022 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Physique Energétique Mots-clés : Spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS), Cellules solaires en silicium multicristallin (mc-Si), Impuretés, Profilage en profondeur, Analyse Quantificative sans étalonnage CF-LIBS. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Multicrystalline silicon (mc-Si) solar cells, Impurities, Depth profiling, Calibration free CF-LIBS. Résumé : L’industrie photovoltaïque connaît une croissance relativement importante depuis le début des années 2000. Parmi les différentes voies envisagées pour réduire les coûts de fabrication des panneaux photovoltaïques, il est possible d’utiliser un silicium moins cher. L’inconvénient majeur de ce silicium moins cher est qu’il contient beaucoup d’impuretés. Nous présentons dans cette thèse, une étude spectroscopique appliquée au contrôle de qualité des cellules solaires à base de silicium polycristallin fabriquées en Algérie par la spectroscopie de plasma induit par laser (LIBS). Deux systèmes LIBS ont été utilisés : Un système commercial LIBS-6 compact fonctionnant à 1064 nm et un système LIBS de laboratoire fonctionnant à la même longueur d'onde et équipé d'un spectromètre à Echelle. Le profilage en profondeur a été investigué afin de comprendre la distribution et la diffusion des impuretés métalliques de transition à l'état de traces dans le volume résultant des processus de fabrication des plaquettes de silicium polycristallin. Huit éléments ont été détectés dans cette analyse, à savoir le silicium, l'argent, l'aluminium, le calcium, le magnésium, le sodium, le potassium et l'hydrogène. La procédure de mesure des concentrations sans étalonnage (CF-LIBS) a été introduite avec succès dans cette analyse pour la mesure des fractions massiques de tous les éléments détectés. Par rapport à d'autres techniques d'analyse, la LIBS présente le meilleur avantage pour un profilage rapide en profondeur, avec une haute résolution couche par couche, sans altération significative de l'échantillon. The photovoltaic industry has experienced relatively significant growth since the early 2000s. Among the various avenues considered to reduce the manufacturing costs of photovoltaic panels, it is possible to use less expensive silicon. The major downside to this cheaper silicon is that it contains many impurities. In this thesis, we present a spectroscopic study applied to the quality control of polysilicon-based solar cells manufactured in Algeria by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Two LIBS systems were used: A compact commercial LIBS-6 system operating at 1064 nm and a laboratory LIBS system operating at the same wavelength and equipped with an echelle spectrometer. Depth profiling has been investigated in order to understand the distribution and diffusion of trace transitional metallic impurities in the volume resulting from the manufacturing processes of polysilicon wafers. Eight elements were detected in this analysis, namely silicon, silver, aluminum, calcium, magnesium, sodium, potassium and hydrogen. The procedure for measuring concentrations without calibration (CF-LIBS) has been successfully introduced in this analysis for the measurement of mass fractions of all elements detected. Compared to other analytical techniques, LIBS offers the best advantage for rapid depth profiling with high resolution layer by layer, without significant sample alteration. Directeur de thèse : BELDJILALI Sid Ahmed

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
1936	02-05-957	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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