Salle 5, Site Marcelin Berthelot
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Résumé

Les procédés plasma permettent le dépôt d’une grande variété de matériaux dans des conditions hors équilibre. Ici nous allons retracer l’évolution de la filière couches minces de silicium : depuis le silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) dans les années 1980 vers le silicium polymorphe et le nano- et micro-cristallin, sans oublier ses alliages respectifs avec du carbone, du germanium, et de l’oxygène qui ont donné lieu à une ingénierie de bande interdite et à la fabrication de cellules tandem et triple jonction, et permis un développement spectaculaire de l’électronique sur des grandes surfaces, en particulier avec les écrans plats. La quête de rendement a poussé la filière à s’intéresser aux cellules à jonction radiale et au dépôt de couches minces de a-Si:H sur du silicium cristallin pour la réalisation de cellules dites à hétérojonction qui détiennent le record de rendement pour la technologie à base de silicium cristallin. Nous allons aussi esquisser des pistes pour l’avenir de cette filière : l’élaboration de couches de silicium cristallin épitaxiées à 200 °C qui ouvrent la voie à des cellules cristallines minces et flexibles. Qui plus est, cette épitaxie basse température a aussi été démontrée sur du GaAs ce qui permet la réalisation de cellules tandem c-Si/GaAs.

Biographie

Pere Roca i Cabarrocas
Pere Roca i Cabarrocas

Pere Roca i Cabarrocas est directeur de recherche au CNRS, professeur à l’École polytechnique et directeur scientifique de l’IPVF. Il a obtenu son doctorat à l'université Paris-VII en 1988. Après un postdoctorat à l’université de Princeton, il a rejoint le LPICM à l'École polytechnique. De 2012 à 2020, il a été directeur du LPICM et de la Fédération française du photovoltaïque. Il a trente ans d'expérience dans le domaine du dépôt par plasma de couches minces à base de silicium, et a utilisé des techniques de diagnostic in situ pour comprendre la croissance des matériaux et les appliquer à la production de dispositifs tels que des cellules solaires et des transistors. Plus récemment, il a appliqué des nanocristaux de silicium synthétisés dans le plasma pour la croissance épitaxiale et a étendu les processus plasma à la croissance de nanofils de silicium. Il a été récipiendaire du prix de l'Innovation de l'École polytechnique en 2009 et de la médaille d'argent du CNRS en 2011. Il compte plus de cinq cents articles dans des revues à comité de lecture, détient trente-huit brevets et a encadré cinquante doctorants.

Intervenant(s)

Pere Roca i Cabarrocas

Directeur de recherche au CNRS, professeur à l'École polytechnique et directeur scientifique de l'IPVF