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Programme de stages

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1 proposition(s).

Caractérisation des contraintes résiduelles par photoélasticité IR des tranches de silicium pour les applications photovoltaïques

LITEN/DTS/SPCP/LMPS

Mécanique - Mécanique des solides

Grenoble

Région Rhône-Alpes (38)

6 mois

Ingénieur/Master

3357266

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : amal.chabli@cea.fr ;roland.riva@cea.fr

Le Laboratoire Matériau et Procédés Silicium (CEA-LITEN/LMPS) est spécialisé dans l'élaboration de substrats innovants pour les applications solaires. Depuis plusieurs années il s'est consacré à la mise au point de procédés de croissance et de conditionnement de silicium cristallin adaptés à la réalisation de substrats pour le solaire avec pour objectif d'en réduire le coût de fabrication. Dans ce domaine, le laboratoire s'est en particulier engagé dans le développement de nouveaux procédés de découpe en tranches, des briques de silicium obtenues par cristallisation. En particulier, le LMPS a mis un effort particulier sur le développement de la découpe à fil diamanté qui apporte un gain de productivité important par rapport aux technologies classiques de découpe avec une suspension abrasive. Néanmoins, suivant la technologie mise en œuvre lors de la cristallisation ou lors de la découpe, des défauts tels que joints de grains, précipités, dislocations et contraintes résiduelles, sont présents dans les tranches de silicium obtenues. Plus spécifiquement, les contraintes résiduelles ont un fort impact sur la fragilité des tranches vis à vis de leur manutention lors des étapes technologiques de réalisation des cellules solaires et vis à vis des variations de conditions météorologiques lors du fonctionnement "outdoor" des modules. La caractérisation de ces contraintes résiduelles à l'échelle de la tranche est un élément clef de la maîtrise de ces contraintes et de la mise en place de moyens pour les réduire.En collaboration avec l'Institut PPrime de Poitiers, un banc de caractérisation par photoelasticité IR sur tranche de dimension standard a été mis en place, testé et validé (F. Jagailloux et al., Strain, soumis10/2015). L'objectif de ce stage est d'appliquer la méthodologie de mesure des contraintes résiduelles basée sur l'utilisation de ce banc à l'étude du comportement mécanique de différents types de matériau silicium (multicristallin et monocristallin) après découpe en tranches. Les différentes étapes du stage seront les suivantes : (1) Étude bibliographique et prise en main du banc de photoélasticimétrie ; (2) Caractérisation par photoélasticimétrie des tranches de silicium de différentes orientations cristallines pour en évaluer l'impact sur l'extraction des contraintes résiduelles des mesures réalisées; (3) Application à l'analyse de tranches de silicium de différentes qualités cristallines, différentes contamination résiduelles et différents états de surface de façon à constituer une cartographie des potentialités de la technique ; (4) Correler les résultats obtenus avec le comportement mécanique des tranches de silicium évalué par flexion 4 points.

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