Mesures de la durée de vie des porteurs, dans la base et l'émetteur de cellules solaires au silicium, à partir des photoréponses transitoires à une impulsion laser

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
Les possibilités des méthodes de mesure de durée de vie, reposant sur la décroissance des photocourants de court-circuit i(t) et à la fois sur la croissance et la décroissance des phototensions de circuit ouvert vco(t), sont étudiées en fonction des conditions d'excitation (durée, longueur d'onde, densité de porteurs excités) et des propriétés des cellules solaires (dimensions, nature des contacts, profil des dopages, courants à la jonction p-n). L'analyse des conditions de validité de ces méthodes est confrontée aux résultats expérimentaux obtenus avec des échantillons de type N+ P (d'épaisseur de base 350-450 μm) soumis à des impulsions laser de 2 à 60 ns de durée. L'étude montre que, pour λ = 1,06 μm, à la fois la durée de vie volumique et la durée de vie effective des porteurs minoritaires de la base, et leur évolution avec le niveau des porteurs, sont fournies par les réponses i(t). Pour λ = 0,53 μm, les réponses i*(t ) donnent accès à la durée de vie opérationnelle des porteurs minoritaires créés dans l'émetteur et montrent l'influence des profils de dopage sur cette durée de vie. Une valeur approchée de cette même durée de vie est également fournie par la croissance des signaux vco(t), quelle que soit la longueur d'onde λ utilisée. Les conditions d'injection au niveau de la jonction p-n et les phénomènes de piégeages temporaires limitent par contre les conditions sous lesquelles la décroissance des tensions transitoires peut donner la durée de vie des porteurs minoritaires dans la base