Annuaire des fabricants et fournisseurs de l'industrie photovoltaïque ...

CHAÎNE DE VALEUR
2.2.4. Obtention des wafers
Ces lingots sont alors découpés par des scies à fil de plusieurs centaines de kilomètres (permettant
d’amoindrir les pertes lors du découpage), pendant plusieurs heures, pour obtenir des wafers (ou
plaquettes), d’une épaisseur de 200 à 350 micromètres.
2.2.5. Dopage du silicium
Le support étant constitué, il faut maintenant créer la jonction PN, c’est-à-dire la jonction de deux
wafers, l’un chargé positivement (P), l’autre négativement (N). Le dopage consiste à introduire des
impuretés dans un cristal intrinsèque pour modifier ses propriétés électriques.
Le silicium est un matériau dont chaque atome présente quatre électrons. Pour créer la couche P,
on remplace une petite partie des atomes de silicium par des atomes de bore par exemple, qui ne
disposent que de trois électrons. Le bore va alors s’associer avec trois atomes de silicium, laissant
ainsi libre un trou.
A l’inverse, la couche N est constituée de silicium dopé au phosphore (cinq électrons). Le phosphore
va alors s’associer avec quatre atomes de silicium, laissant ainsi libre un électron.
Les électrons en excès, présents dans la couche N, ont tendance à migrer vers la couche P, et
inversement pour les trous de la couche P. Les électrons et les trous se concentrent alors au niveau
de l’interface entre les deux wafers, ce qui permet de créer la jonction PN, i.e. la création d’un champ
électrique au niveau de l’interface.
Ce champ électrique permet de repousser les électrons vers la couche N et les trous vers la couche P :
ainsi, lorsque la couche N est exposée à un bombardement de photons, un électron de la couche
Trou
Eléctron
Semi-conducteur dopé N
Jonction P-N
Semi-conducteur dopé P
Lumière du soleil
28 ANNUAIRE DE LA RECHERCHE ET DE L’INDUSTRIE PHOTOVOLTAÏQUES FRANÇAISES 2011