Dans les cellules solaires en silicium, le SiNx est principalement utilisé comme :

Couche antireflet (Anti-Reflective Coating – ARC)

Le silicium brut reflète environ :

$$30 \%$$30%

de la lumière incidente.

Avec une couche de SiNx, la réflexion chute à :

$$2 – 5 \%$$2–5%

Résultat :
Plus de lumière pénètre dans la cellule → rendement amélioré.

Couche de passivation de surface

Le SiNx réduit les défauts électriques à la surface du wafer.

Sans passivation :

• Les électrons se recombinent trop rapidement
• Le rendement chute

Le SiNx permet :

• Diminution des recombinaisons
• Augmentation de la tension (Voc)
• Amélioration du rendement global

Pourquoi le SiNx est-il si efficace ?

Il combine deux propriétés essentielles :

✔️ Indice optique optimisé

Son indice de réfraction est ajusté pour minimiser la réflexion selon la loi d’interférence optique.

✔️ Passivation chimique

Il neutralise les liaisons pendantes à la surface du silicium.

Comment dépose-t-on le SiNx ?

La couche est déposée par :

$$PECVD$$PECVD

(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)

Procédé :

• Gaz précurseurs (silane SiH₄ + ammoniaque NH₃)
• Plasma
• Température contrôlée

Épaisseur typique :

$$70 – 80 \, nm$$70–80nm

Impact du SiNx sur le rendement

Sans SiNx :

• Rendement cellule ≈ 14–16 %

Avec SiNx :

• Rendement cellule moderne ≈ 20–23 %

Le gain est donc majeur.

Pourquoi les cellules solaires sont bleues ?

La couleur bleue typique des panneaux solaires monocristallins provient directement :

👉 de la couche de SiNx

Selon l’épaisseur et la composition, la teinte peut varier :

• Bleu profond
• Bleu violet
• Noir (optimisé pour modules full black)

SiNx dans les technologies modernes

On retrouve le SiNx dans :

• Cellules PERC
• Cellules TOPCon
• Cellules HJT (dans certaines couches)
• Modules bifaciaux

Il est devenu un standard industriel.

En résumé

Le SiNx (nitrure de silicium) est :

• Une couche antireflet
• Une couche de passivation
• Déposée par PECVD
• Essentielle au rendement des cellules photovoltaïques modernes

Sans SiNx, les performances actuelles des panneaux solaires seraient impossibles.