ANR DEFI2

Dans le cadre du projet DeFI, nous nous concentrerons sur les mécanismes de :

• (1) la déformation des cristaux à différentes échelles spatiales,
• (2) la formation des principaux défauts structuraux et
• (3) l'interaction des impuretés et des dopants avec les défauts.

Les principales questions scientifiques suivantes seront abordées :

• Quelle est l'origine et la distribution des régions déformées, des dislocations et des sous-grains dans le Si cristallin et quelle est la dynamique et l'histoire de leur formation ?
• Comment les dislocations/déformations sont-elles transmises et propagées dans le lingot en croissance ?
• Quel est l'effet de l'interface solide-liquide sur les dislocations et les déformations ?
• Quelle est l'histoire thermomécanique et le niveau des champs de contrainte (déformations/déformations élastiques) à l'échelle du lingot et du grain pendant le chauffage, la croissance cristalline et le refroidissement ?
• Comment cela est-il lié à la déformation de la structure cristalline et à l'émission plastique de dislocations ?
• Quels défauts structurels ou liés aux impuretés sont les principaux concentrateurs de contraintes ?
• Quel est l'impact des impuretés (avec un accent particulier sur O) et des dopants (avec un accent particulier sur Ga) sur la formation et la propagation des défauts pendant toutes les étapes du processus (chauffage, croissance et refroidissement) ?
• Quels types de défauts et quel niveau ou distribution de déformation sont les plus néfastes pour les propriétés photovoltaïques par rapport aux impuretés ?
• Comment leur formation peut-elle être contrôlée ?

Principaux objectifs du projet Les principaux objectifs suivants ont été définis par le consortium pour le projet DeFI :

1. Caractériser et analyser la dynamique de la déformation, des défauts structurels, de l'incorporation et de la ségrégation des impuretés dans les échantillons modèles et les lingots de Si au cours des différentes étapes du processus.
2. Déterminer l'histoire thermomécanique par des simulations 2D et/ou 3D à l'échelle du lingot et du grain pour évaluer les champs de contraintes résiduelles multi-échelles et analyser leur impact sur les défauts. Simuler les concentrateurs de contraintes à l'intérieur des échantillons et des lingots.
3. Corréler les propriétés électriques avec les défauts / déformations / impuretés caractérisés.