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Etude et caractérisation de la silice destinée à l'électrométallurgie
(2012) Kerkar, Fouad
Les progrès réels en matière de technologies de traitement des minéraux visent principalement à accroître l'offre de métaux nouvellement utilisés dans l'industrie et à réduire le coût du processus d'enrichissement. Le silicium de qualité solaire SoG comme matière première pour photovoltaïques (PV) exigeune grande pureté (> 99.9999%). Dans le présent travail, nous avons caractérisé la silice brute algérienne (quartz, sable et grès) avec différents techniques de caractérisation à savoir : La spectrométrie de fluorescence X(XRF), La Microsonde ElectroniqueEPMA (Electron Probe Micro Analyser), La spectrométrie de masse d'ions secondaire (SIMS) et La microscopie électronique à balayage (MEB). Les résultats montrent que les différents échantillons caractérisés ont une pureté élevée allant de 97% à 99% de SiO2 Le procédé de lixiviation acide a été appliqué sur les échantillons ayant une pureté < 98% de SiO2. L'acide Fluorure (HF) est utilisé comme agent de lixiviation pour sa réactivité avec la silice, et d'autres acides éventuels peuvent être utilisés successivement, pour améliorer son enrichissement. Il était remarqué durant le processus de lixiviation que les paramètres les plus influents sur le lessivage de la silice sont : le temps de lixiviation ainsi que la concentration des acides utilisés. Notre travail consiste à étudier le comportement de la silice avec de l'HF, sur la silice algérienne avec HF à 20% pendant 6 heures et 30% pendant½ heure dans la première étape et avec les acides chlorhydrique (HCl) et sulfurique (H2SO4) dans la deuxième étape. L'effet de lessivage est suivi par des analyses XRF. Enfin les essais thermomécaniques ont été réalisés afin d'étudier le comportement mécanique de la silice à haute température. Les résultats des tests mécaniques ont montré que le quartz présent les meilleurs résultats
L'élaboration du silicium multicristallin : étude, caractérisation et valorisation
(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté des Sciences, 2022) Kerkar, Fouad; Kheloufi, Abdelkrim(Directeur de thèse)
Le silicium cristallin produit par la solidification directionnelle domine toujours l'industrie photovoltaïque en raison du facteur qualité / prix ; il s'avère le moyen le plus optimal pour obtenir des rendements élevés de cellules solaires photovoltaïques avec un faible coût de production. La nature et la distribution des impuretés existantes au niveau des plaquettes produites de silicium multicristallin (mc-Si) affectent négativement l'efficacité de conversion de la cellule solaire obtenue. Ainsi, les performances de la cellule solaire dépendent directement de la qualité de la plaquette du lingot mc-Si élaboré. Le lingot de silicium multicristallin est développé en extrayant la chaleur du fond du creuset grâce au bloc échangeur de chaleur. Ainsi, l'interface solide-liquide se déplace du bas vers le haut du creuset. La vitesse de croissance est contrôlée pour favoriser la croissance d'une structure cristalline de haute qualité en ajustant la position du creuset et la puissance de chauffage. L'objectif est d'obtenir des grains alignés verticalement qui indiquent une bonne croissance directionnelle. Dans notre travail, la qualité des plaquettes sera principalement étudiée du point de vue morphologique, électrique et chimique. L'analyse de la résistivité et de la durée de vie des porteurs de charge minoritaires a été réalisée en utilisant respectivement la technique des 4 points et la technique de photo-conductance quasi-stationnaire (QSSPC). La détermination des concentrations d'oxygène et de carbone a été réalisée grâce à la technique de Spectrométrie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) et de Spectrométrie de Masse d'Ions Secondaires (SIMS). L'étude des dislocations a été donnée à l'aide d'un microscope électronique à balayage (SEM). Les lingots élaborés par technique HEM ont montrés la formation de gros grains uniformes avec une taille de l'ordre du cm accompagnés de joints de grains orientés verticalement. La résistivité diminue d'une valeur élevée à une valeur faible enregistrée respectivement dans le bas et le haut du lingot. Par ailleurs, la valeur de la durée de vie maximale se situe dans le plan horizontal moyen du lingot. Les résultats de la concentration en oxygène montrent que celle-ci augmente généralement, près de la paroi du creuset tandis que la concentration en carbone diminue du sommet vers le bas du lingot. Les investigations sur les dislocations révélées montrent l'aspect qualitatif de leur distribution ainsi que leur densité, et ce dans plusieurs régions du lingot. Ces résultats fournissent des informations quantitatives sur la concentration des impuretés légères ainsi qu'une vue d'ensemble de leur distribution spatiale au sein du lingot mc-Si final, dans le but d'améliorer sa qualité
Oxygen and carbon distribution in 80Kg multicrystalline silicon ingot
(Springer, 2019) Kerkar, Fouad; Kheloufi, Abdelkrim; Dokhan, Nahed; Ouadjaout, Djamel; Belhousse, Samia; Medjahed, Sidali; Meribai, Nadjib; Laib, Karim