Cadre du stage :
Dans le cadre de ses activités, le SMCP (Service des Matériaux et Cellules Photovoltaïques), développe des procédés de cristallisation du silicium pour applications photovoltaïques. En particulier, sont étudiés des procédés d’obtention de lingots multi-cristallins par solidification dirigée en creuset. Suite à la fusion du silicium dans un creuset, les étapes de germination et de cristallisation jouent un rôle important : elles déterminent la structure cristalline du lingot (taille des grains, densités de dislocations notamment) et ont
donc ont un impact direct sur le rendement de conversion de la cellule photovoltaïque finale. Les étapes de germination et de cristallisation peuvent être optimisées, pour obtenir du silicium multi-cristallin « haute performance ». Le principal objectif du stage consiste, via des techniques de caractérisations avancées, à mieux appréhender ces mécanismes (germination, cristallisation) pour améliorer les solutions existantes d’obtention des lingots de silicium multi-cristallin « haute-performance ».

Travail demandé :
Les travaux menés dans le cadre du stage consistent à évaluer, par des études expérimentales, les différences de structures cristallographiques entre le silicium multi-cristallin haute-performance et le silicium multi-cristallin standard.

Les différentes étapes du stage s’organiseront de la façon suivante :
1. Mener une étude bibliographique sur cette thématique.
2. Evaluer à niveau macroscopique les différences entre les deux matériaux.
3. Définir un plan d’essai expérimental permettant de caractériser ces différences aux niveaux
microscopiques et spectroscopiques.
4. A partir de ces analyses, proposer la prochaine optimisation de nucléation.
Pour mener à bien les travaux, le stagiaire devra faire preuve de rigueur, de motivation et d’analyse. Le stagiaire devra également présenter de bonnes connaissances pluridisciplinaires en physiques des matériaux (théoriques et expérimentales).

Compétences souhaitées :
Connaissances en nucléation et croissance ; défauts cristallographiques ; microscopie optique.
Master 2 ou 3ème année ingénieur