La puissance débitée par les systèmes solaires ne cesse d’augmenter, soit par l’amélioration du rendement de conversion, soit par la multiplication des techniques de fabrication des photopiles solaires. Devant l’offre de fortes sources d’énergies conventionnelles à des prix relativement bas, l’utilisation du silicium polycristallin aboutit aux cellules polycristallines à faible coût de production. Cependant, les paramètres photovoltaïques de ce type de cellules sont affectés par l’existence des joints de grains et la ségrégation des impuretés à leurs niveaux. Ceci nous a ammené à nous intéresser dans le cadre de ce travail à l’influence des traitements thermiques sur le comportement électrique des couches de silicium polycristallin destinées à des applications photovoltaïques. Les résultats obtenus ont montré que les couches dopées arsenic sont plus résistives que celles dopées bore, et que les traitements thermiques réduisent le nombre de porteurs piégés et la quantité d’atomes de dopant aux joints de grains. D’autre part, cette étude nous a permis de constater que l’élévation de la température des traitements thermiques favorise l’augmentation de la conductivité électrique. De plus, la conductivité électrique dans des couches dopées bore est plus élevée que celle dans des couches dopées arsenic.

La SDL (Spectrométrie à Décharge Luminescente) est une technique bien connue pourl’analyse élémentaire et le suivi de profils en profondeur des métaux, mais son prix rendbien souvent inabordable son utilisation pour le contrôle des procédés de traitementthermique. HORIBA Scientific a conçu un instrument de Spectrométrie à DéchargeLuminescente – le GD-PROFILER HTP – dédié au contrôle des procédés de traitement thermiqueet proposé à un prix accessible. Ce GD-PROFILER HTP donne les profils en profondeur de C,N (et O) et des autres éléments permettant de valider le traitement thermique effectué, ildonne aussi très rapidement la composition complète des matériaux avant traitement,permettant de contrôler l’alliage reçu. En raison de la durée rapide d’analyse (quelquesminutes), le GD-PROFILER HTP est l’outil de choix pour repérer les écarts au procédénominal et apporter les corrections nécessaires. Des exemples pratiques seront présentésmontrant l’utilisation du GD PROFILER HTP pour le : – contrôle des matériaux entrants; –contrôle des produits finaux, après traitement thermique; – contrôle du procédé detraitement thermique.

Une nouvelle méthode de détermination des propriétés mécaniques d'aciers homogènes et d'aciers nitrurés présentant un haut gradient de dureté est présentée. Cette méthode est basée sur la modélisation de la courbe d'indentation (F−δ) obtenue avec un indenteur sphérique en fonction des paramètres de la loi de comportement élastoplastique de l'acier testé. Après avoir donné une méthode de détermination de la dureté (HV) à partir des propriétés mécaniques d'un matériau homogène, le modèle proposé est validé expérimentalement sur divers aciers non durcis. Pour les aciers nitrurés étudiés, une loi des mélanges basée sur le rapport des énergies plastiques dissipées dans la couche durcie et dans le substrat lors de l'indentation est établie. Une procédure d'optimisation numérique nous permet d'obtenir l'épaisseur et la contrainte d'écoulement de la couche mince supposée homogène. À partir de ces résultats et en utilisant la méthode de détermination de la dureté, on peut accéder au profil de dureté des aciers nitrurés. Les résultats déduits sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement par des essais classiques de filiation de dureté, et confirment l'intérêt de la méthode proposée.