Revue Memoria consacrée au CRTSE

Centre de Recherche en Technologies des Semi-conducteurs pour l’Energétique .UNIVERSITÉ.UNIVERSITÉ

RECHERCHE SCIENTIFIQUE

N° 82 El-Djazaïr.com 105Janvier 2015

Centre de Recherches en technologie des semi-conducteurs pour l’énergétique

Assurer un noyau de compétences locales de haut niveau pour le développement d’une industrie innovante Le Centre de recherche en technologie des semi-conducteurs pour l’énergétique, créé en août 2012, est un maillon essentiel de la recherche dans le domaine des sciences et des technologies des matériaux et des dispositifs à semi-conducteurs pour applications notamment dans le photovoltaïque, la détection et le stockage de l’énergie ainsi que dans la protection de l’environnement.

Par Boualem TOUARIGT



El-Djazaïr.com N° 82106 Janvier 2015

Il est bien évident que dans la stratégie des pouvoirs publics, qui vise à développer des activités industrielles performantes basées sur les technologies de pointe et

pratiquant l’innovation, l’activité de recherche a un rôle essentiel à jouer. C’est ce que nous confirme avec force conviction M. Gabouze, directeur général du centre : « Notre plus grande satisfaction c’est le formidable potentiel humain qui s’est constitué. Nous recevons un grand nombre de jeunes étudiants qui sont extrêmement intéressés. Notre personnel s’est toujours montré disponible pour encadrer les étudiants en master et les doctorants. Ceux-ci se forment sur les équipements que nous mettons à leur disposition. L’Algérie dispose d’un premier noyau de matière grise qui peut très bien accompagner le développement dans l’industrie des semi-conducteurs. » Pour lui, le pays est en phase d’acquérir ce qu’il appelle cette « masse critique de matière grise », des chercheurs formés, capables d’accélérer la recherche et préparer

la construction d’une industrie locale du solaire. La direction, satisfaite de l’appui sans réserve qu’elle reçoit des pouvoirs publics en charge de la recherche, s’attache aujourd’hui à développer des passerelles avec l’industrie. La collaboration est encourageante.Le centre regroupe quatre divisions de recherche : Croissance cristalline des semi-conducteurs et procédés métallurgiques (CCPM), Développement des dispositifs de conversion à semi-conducteurs (DDCS), Couches minces, surfaces et interfaces (CMSI), Technologies émergentes des semi-conducteurs pour l’énergétique. Ses chercheurs se focalisent sur deux grands axes : la technologie des matériaux (massifs et couches minces) et dispositifs pour applications photovoltaïques (cellules et modules solaires) ainsi que les surfaces et interfaces pour applications en détection, opto-électronique et photonique. Les axes retenus dans le domaine du photovoltaïque sont en parfaite adéquation avec les grandes tendances de la recherche

internationale sur la filière « silicium cristallin » et la filière « couches minces ». Le centre mène une recherche pluridisciplinaire associant les aspects fondamentaux et appliqués dans le domaine des matériaux, des surfaces et interfaces, et des nanosciences.

Maîtriser une technologie d’avenirEn un mot, les semi-conducteurs représentent une technologie d’avenir et déjà fortement présente dans de multiples applications qui touchent tous les secteurs de l’activité économique et la vie quotidienne des populations. C’est la base de l’électronique notamment. L’Algérie veut être présente dans un développement industriel qui ne se contente pas de se consacrer au simple montage d’équipements produits ailleurs. Par exemple, en ce qui concerne les semi-conducteurs, la volonté des pouvoirs publics est de pousser une industrie locale capable de produire les équipements de base de tout matériel électronique,




d’où l’investissement dans les semi-conducteurs. Des équipes de recherche existent, elles sont en train d’accumuler de l’expérience. Le plus important, c’est que des chercheurs se forment. La technologie des semi-conducteurs a de moins en moins de secret pour les équipes algériennes de chercheurs. Des vocations apparaissent et se forment. Les pouvoirs publics offrent la possibilité à un nombre toujours plus grand d’étudiants algériens de se former dans ces technologies. Quand, à une échéance certainement proche, les pouvoirs publics mettront en place les mesures concrètes de soutien à l’investissement, et que des entrepreneurs nationaux, publics ou privés, se lanceront dans la production effective, les centres de recherches actuels, dont le CRTSE, assureront l’existence d’un noyau de cadres algériens déjà formés depuis quelques années et prêts à assurer les meilleures conditions de réussite de ces investissements.

Se placer en tête de l’innovationNotons que le CRTSE se montre résolument audacieux. Il s’est

fixé comme objectif de maîtriser la technologie de mise au point et de fabrication des cellules photovoltaïques. D’une part, il veut se placer le plus en amont possible, tout au début de la chaîne. Il voudrait arriver un jour à maîtriser la mise au point de la matière première servant à la production, à partir du matériau existant à l’état brut dans la nature. Il se préoccupe du traitement efficace des déchets résultant de la fabrication des briques et des plaques de silicium, il en est capable et par extension, il peut apporter son expertise au traitement d’autres déchets toxiques rejetés par l’industrie. Les chercheurs ne se contentent pas de vouloir maîtriser cette chaîne de production. Ils ont l’ambition d’améliorer les performances des cellules photovoltaïques en lançant des recherches pour améliorer les rendements des cellules actuellement produites en essayant divers procédés innovants. Ils se sont même mis à la mise au point de matériaux alternatifs au silicium, ce qui les place vraiment en pointe de la recherche sur cette question.

B. T.

Le département de l’Information Scientifique, des Relations extérieures et de la Valorisation des Résultats de la Recherche

Le CRTSE dispose d’une structure spécifique chargée d’appuyer les travaux des différentes équipes de recherche, chargée plus particulièrement des relations extérieures et de la communication, de la documentation scientifique et technique et de la valorisation des résultats de la recherche. Elle est chargée entre autres de la promotion des activités du centre. Elle contribue à assurer le rayonnement des activités du centre en direction aussi bien des partenaires particuliers que du grand public. Ce département met aussi à la disposition de ces équipes la documentation scientifique et technique nécessaire à leurs activités, la met continuellement à jour, en assure la diffusion et l’enrichissement. Les étudiants, en particulier ceux qui sont en stage au Centre, y trouvent les travaux réalisés par les différents chercheurs et aussi les connaissances scientifiques nécessaires pour compléter leur formation. La valorisation des résultats de la recherche est une mission importante de ce département, constituant une sorte d’interface entre les chercheurs et les différents acteurs socioéconomiques. L’équipe apporte une aide logistique dans la mise en place, l’expertise et la gestion des contrats de recherche. Le département appuie aussi les équipes dans leurs relations de partenariat avec les universités et les centres de recherche et dans leurs démarches avec les partenaires socioéconomiques, comme il assure les procédures de dépôt des brevets.




Le Pr Noureddine Gabouze, directeur-général du CRTSE

Une référence scientifique et un gestionnaire de grande compétence Diriger une équipe de recherche scientifique est déjà assez ardu, alors diriger tout un centre de recherche composé de plusieurs divisions englobant chacune des équipes de recherches pluridisciplinaires et réussir aussi bien à suivre toutes les thématiques des recherches et gérer le côté administratif dans toute sa composante, demande des capa-cités intellectuelles hors normes. Peu d’hommes et de femmes peuvent se targuer d’avoir réussi dans cette entreprise. Le professeur Noureddine Gabouze, diplômé de l’Université Pierre-et-Marie-Curie de Paris VI (France) fait partie de cette frange qui a pu allier le savoir et la capacité de conduire le bateau à bon port en dépit des difficultés et les aléas qu’il peut rencontrer dans son entreprise.

Par Tahar MANSOUR




Né en 1956 à Alger, le Pr Gabouze a fait ses études secondaires au Lycée technique d’Alger, établissement de

référence en son époque. Après avoir suivi son cursus univer-sitaire en Algérie où il est diplômé de l’Ecole polytechnique d’Alger, il obtient en 1984 son DEA à l’université Pierre-et-Marie-Curie (Jussieu) à Paris VI avant de décrocher son Doctorat au Centre national de la recherche scientifique de Meudon (Bellevue) en Belgique. Ses études terminées, le Pr Noureddine Gabouze s’engage dans la recherche scientifique au Centre de recherche en technologies des semi-conducteurs pour l’énergétique et est chargé de recherche de 1988 à 2000, maître de recherche de 2000 à 2003 et, enfin, depuis 2004, il occupe le poste de directeur de recherche. Au cours de ces nombreuses années de don de soi et de travail acharné pour donner toujours un plus à l’Algérie et à l’humanité, le Pr Gabouze a acquis une expérience assez vaste dans les domaines de la physique-chimie des solides et interfaces, de la physique de l’état solide (transport ionique et électronique dans les couches minces) et dans le process électrochimique des semi-conducteurs. Loin de se contenter de son parcours et du sa-voir acquis, il se penchera sur la conversion photovoltaïque, la croissance cristalline, la fabrication et la caractérisation de dispositifs, les capteurs (gaz, biosenseurs …), les sur-faces et interfaces et, enfin, l’environnement. Outre son occupation purement scienti-fique, le Pr Gabouze a aussi occupé divers postes administratifs de responsabilité où il fait montre de capacités de dirigeant assez élevées. Directeur du laboratoire de crois-sance des matériaux de 1990 à 1993, directeur de la division Couches minces et applica-tions depuis 2008, il a aussi assuré l’intérim de la direction de l’UDTS de 2008 à 2012 avant d’être nommé à la tête du CRTSE depuis le mois de juin 2012 à ce jour. Le Pr Ga-bouze est aussi président du Conseil national d’évaluation de la recherche.

Coordination de projets de recherche et de développementAyant la recherche scientifique dans le sang et ne pouvant s’en passer, le Pr Gabouze, auteur de plusieurs brevets d’invention, a supervisé, entre 1989 et 2013, 19 projets de recherches. Il a aussi été coordinateur du projet NaS-ERA (Reinforcing Nanostructured Material Research cooperation between the Unité de Développement de la Technolo-gie du Silicium (UDTS) and the European Research Area (ERA). C’est un parcours très riche et très diversifié qu’a eu le Pr Gabouze depuis son doctorat en France, et son acti-vité académique le démontre amplement. En effet, cet expert à Algerac depuis 2012, a assuré la supervision de 50 thèses de doctorat et magistères et a assuré des cours de 1991 à 2013, à l’UDTS, à l’université de Boumerdès et à celle de Tlemcen. La publication assurée par le Pr Gabouze a été très prolixe puisqu’il est l’auteur de 130 publications diverses, de 170 communications, de 10 rapports scientifiques et techniques ainsi que de 4 brevets. Il a aussi été referee dans diverses revues scientifiques de renom dont Op-tics Communications, Applied Surfaces Sciences, et Journal of Electrochemical Society. Il a été également chairman

de First International Conference on Thin Films and Po-rous Mateirals à Alger, du 19 au 22 mai 2008. Membre du comité d’organisation de la « Première école Thématique de nano and micro photonics technologies », le Pr Ga-bouze a organisé et présidé trois workshops dans le cadre du projet NaSERA (FP7 ERA WIDE INCO No 295000).

Des distinctions nationales et internationalesAu vu de ses travaux très nombreux et variés, le Pr Gabouze a reçu le « Prix national de l’environnement 2007 », « le Prix de la valorisation de la recherche 2009 », « Le Prix Thomas Reuters du web science 2010 », et, enfin, «First Euro-Mediterranean Conferen-ce On Materials And Renewable Energies, Marocco 2011 ». En somme, le Pr Gabouze, digne fils de l’Algérie, a su porter haut et fort sa personnalité et rivaliser avec les plus grands de ce monde dans son domaine. Ses découvertes, ses participations aux revues scientifiques mondiales, sa direction de thèse de doctorat ne font que conforter l’idée que l’Algérie sait aussi enfanter des fils qui lui font honneur.

T. M.




Le Pr Nour-Eddine Gabouze, directeur-général du CRTSE

« La nouvelle loi sur la recherche palliera beaucoup de dysfonctionnements » Le Centre de recherches en technologie des semi-conducteurs pour l’énergétique (CRTSE) a été créé en 2012 à la suite de la redéfinition des missions de l’Unité de déve-loppement de la technologie du silicium et s’est vu dédié à la recherche sur les semi-conducteurs pour l’énergétique. Sous la houlette du docteur Nour-Eddine Gabouze, son directeur-général, il a à son actif de très nombreuses recherches sur le thème des semi-conducteurs, des brevets, des séminaires et des rencontres internationales ainsi que des collaborations avec de prestigieuses universités et des centres de recherches mondiaux. Le Pr Gabouze a bien voulu nous parler du CRTSE au cours d’un entretien que nous avons eu avec lui.

Entretien réalisé par Tahar MANSOUR




El-Djazaïr.com : pouvez-vous nous présenter succinctement le centre que vous dirigez ?

Pr. Noureddine Gabouze : c’est un centre qui est dédié au développement des semi-conducteurs, le silicium en particulier, dans le domaine de l’énergétique, et pour mettre au point tout système ou dispositif pour produire et stocker de l’énergie (photovoltaïque, cellules solaires, batteries au lithium ou autres). Ceci est possible car nous avons un savoir-faire acquis depuis 1988 (au sein de l’UDTS) dans le domaine du process de fabrication des cellules solaires et, grâce à cela, nous sommes arrivés actuellement à 13% de rendement.

El-Djazaïr.com : Quels sont les objectifs essentiels pour lesquels œuvre le centre ?

Pr. Noureddine Gabouze : notre objectif principal est de maitriser et de développer toute la chaine des cellules solaires, à commencer par le matériau nécessaire à leur fabrication jusqu’au dispositif final pouvant être industrialisé. Nous travaillons d’ailleurs sur divers projets dans le domaine des matériaux et dispositifs émergents, comme l’optoélectrique, les filtres de lumière, les batteries. Nous avons même un brevet pour un procédé de stockage de l’énergie que nous avons développé en collaboration avec le laboratoire LPMC depuis 1994.

El-Djazaïr.com : Quelles sont les autres institutions de recherches ou autres avec lesquelles vous collaborez ?

Pr. Noureddine Gabouze : il y a lieu de citer déjà Sonelgaz avec laquelle nous avons collaboré durant plus de deux années pour l’expertise et le choix de l’entreprise qui réaliserait l’usine Eclairage de Rouiba, malheureusement le projet n’est pas encore lancé car la société choisie (étrangère) n’a pas pu aller jusqu’au bout de ses engagements. Concernant les industriels, tous secteurs confondus, nous essayons de nous en rapprocher pour leur offrir nos services dans le domaine de l’énergie solaire ou autres, et nous y sommes encouragés aussi par la DG-RSDT. Il y a aussi de très nombreuses universités avec lesquelles nous entretenons de très solides relations et qui nous envoient leurs étudiants qui présentent des thèses de magistère et de doctorat.

El-Djazaïr.com : combien de doctorants avez-vous reçus au sein du centre, à ce jour ?

Pr Noureddine Gabouze : Nous avons en stage 67 étudiants doctorants qui nous permettent de dynamiser la recherche et le développement par l’encadrement des projets et le perfectionnement des connaissances acquises. D’ailleurs, le CRTSE possède un plateau de formation assez important et cela nous donne la capacité d’avoir diverses activités.

El-Djazaïr.com : vous avez reçu le prix national de l’environnement en 2007, pouvez-vous nous dire pour quelle réalisation ?

Pr Noureddine Gabouze : Nous avons développé des capteurs de gaz et d’humidité qui ont été brevetés et qui peuvent être utilisés pour la détection de toutes sortes de gaz qui se trouveraient dans l’atmosphère. De plus, ils peuvent calculer l’humidité de la terre et rendre ainsi d’immenses services à l’agriculture.

El-Djazaïr.com : Ce capteur est-il utilisé en ce moment ?

Pr Noureddine Gabouze : C’est là où nous lançons un appel à tous les industriels et aux institutions concernées car, malgré les résultats très probants de nos recherches, il faudrait sensibiliser les industriels afin qu’ils se tournent vers ces résultats pour les prendre en charge et générer ainsi une plus-value aussi bien pour eux que pour la recherche scientifique dans notre pays. Ils devraient aussi exprimer leurs besoins afin que nos recherches soient orientées dans ce sens.

El-Djazaïr.com : votre centre a-t-il une publication qui lui est propre ?

Pr Noureddine Gabouze : Nous venons juste d’élaborer un bulletin trimestriel qui sortira très bientôt et qui sera un outil de diffusion du savoir au sein de toutes les institutions qui en montrent l’intérêt. Il sera diffusé partout où il pourra rendre des services et faire connaitre notre centre ainsi que tout ce que nous faisons.

El-Djazaïr.com : nous avons appris que vous occupez aussi le poste de président du Conseil national d’évaluation de la recherche, qu’est-ce le CNE ?

Pr Noureddine Gabouze : C’est un conseil chargé de l’évaluation stratégique et du suivi des mécanismes d’évaluation de la politique nationale de la recherche scientifique et du développement technologique. Il a été créé par le décret n°10/35 du 21 janvier 2010 et a travaillé pendant deux ans pour présenter un rapport complet sur la recherche scientifique en Algérie.

El-Djazaïr.com : un dernier mot.

Pr Noureddine Gabouze : Nous avons de très jeunes chercheurs que nous devons encourager et aider en étant à leur écoute car ce sont eux qui constituent l’avenir des centres de recherches. L’Etat est très présent dans le développement de la recherche scientifique à travers notamment la DG-SRDT qui n’a lésiné sur aucun effort pour nous soutenir, surtout pour l’acquisition de matériels de recherches performants. Enfin, nous pensons que la troisième loi sur la recherche qui sera promulguée prochainement contribuera à pallier beaucoup de dysfonctionnements.

T. M.


Division couches minces, surfaces et interfaces

Des traitements de haute technologie

Les chercheurs de cette division travaillent sur les matériaux avancés (organiques, inorganiques et hybrides), les surfaces et interfaces, les

nanosciences et les biotechnologies. Les travaux de ces équipes ont mené à des résultats qui trouvent leurs applications dans divers domaines de l’énergie, de l’environnement et des télécommunications. Ainsi des applications utiles ont été mises au point telles que des piles, des capteurs gaz, des instruments de détection des matériaux lourds et de surveillance des pollutions, des instruments de stockage

de l’information et d’optoélectronique. Les chercheurs ont développé leurs activités sur les différents procédés de revêtement et de traitement des surfaces des matériaux. Ils sont ainsi capables de procéder aux différents traitements spécifiques tels que la micro-structuration chimique et électrochimique. Ils mènent de nouvelles recherches pour élaborer des matériaux nouveaux tels que les nanotubes de carbone afin d’améliorer les performances des dispositifs utilisés.Cette division se consacre également à l’étude et à la réalisation de dispositifs à base de couches minces qui trouvent de multiples applications, en particulier dans les domaines des

télécommunications, de la santé, de l’environnement et de l’énergie. Les équipes sont multidisciplinaires et regroupent des spécialistes formés aussi bien dans la physique des solides, la chimie, l’électrochimie et la technologie des semi-conducteurs. Parmi ces différents projets, figure en bonne place la réalisation de différents capteurs chimiques et bio capteurs à base de silicium nano structuré pour la détection d’espèces chimiques toxiques. Les chercheurs se fixent aussi la formation de nanostructures par voie chimique sur des matériaux semi-conducteurs.

B. T.







Division Croissance Cristalline des semi-conducteurs et procédés métallurgiques

La chaine de production de la matière première des semi-conducteurs est possible La division regroupe des chercheurs qui interviennent en amont des différents secteurs du CRTSCE. Ces cadres se concentrent sur le traitement de la matière première des semi-conducteurs, à savoir le silicium. Tout au début de la chaîne de production, il y a la matière première, qui existe à l’état naturel en quantité relativement abondante, la silice. Celle-ci est d’abord traitée et enrichie selon des technologies particulières pour en sortir une matière de base, le silicium de grade dit « métallurgique » utilisé dans les fonderies pour l’affinement des qualités des métaux, et le silicium de grade dit « solaire » qui est la matière première utilisée pour la fabrication des semi-conducteurs.





Des procédés de fabrication maîtrisésLa division CCPM maîtrise aujourd’hui la technologie de transformation de cette semi-matière première qu’est le silicium traité. Les équipes sont capables d’obtenir à partir de celle-ci le lingot de silicium de quatre-vingt kilogrammes après un traitement complexe qui a lieu dans un four particulier installé à El Madania. La matière première est portée à très haute température dans ce four appelé par les spécialistes HEM (Heat Exchange Method). Les spécialistes enrichissent le produit au bore pour améliore ses qualités, le « doper » comme ils disent. Cette fusion est contrôlée pour lui assurer une solidification contrôlée qui préserve toutes les qualités du matériau. Les chercheurs qui supervisent cette opération ont un enthousiasme communicatif. Malgré les difficultés, ils sont sûrs d’aller plus loin dans la maîtrise de la technologie de production de la matière première. Les creusets utilisés pour cette phase délicate de production sont d’une technologie détenue par un nombre extrêmement réduit de constructeurs. « On peut fabriquer à terme un creuset algérien. C’est à notre portée. »La division est partagée entre plusieurs sites. Elle occupe deux étages au siège historique de l’ancien Centre d’études nucléaires qu’elle partage avec d’autres structures de recherche. Elle vient d’acquérir une construction industrielle à El Harrach qu’elle est en train de retaper. Elle y a installé les outillages particuliers qui permettent de découper le lingot de silicium en briques et une autre pour obtenir des plaques minces qui serviront à la fabrication des panneaux photovoltaïques. Ces plaques retourneront en suite à El Madania pour être nettoyées avant de retourner subir une dernière opération dans la « salle blanche », située, elle, au siège, boulevard Frantz Fanon.D’une manière générale, les chercheurs de cette division travaillent pour tenter d’obtenir localement des matériaux toujours mieux élaborés, aux propriétés les plus performantes pour la construction des panneaux solaires. Le procédé de croissance cristalline pour obtenir ces produits, est parfaitement maîtrisé. L’unité, moyennant un regroupement de ces activités dans un lieu plus adapté et des équipements de haute technologique en cours d’acquisition, est au seuil d’une étape importante de son évolution. Elle ambitionne par exemple d’intervenir plus en amont dans la production de matière première à partir du matériau naturel qu’est la silice, de produire des équipements et des produits spécifiques, par exemple les creusets de fusion et les consommables utilisés dans les opérations de fusion et de finition.Le traitement des déchets toxiquesLes chercheurs se préoccupent aussi d’environnement. Ils ont à cœur de traiter et de valoriser les déchets rejetés par la fabrication des produits en silicium. L’industrie photovoltaïque génère en effet beaucoup de déchets toxiques. Une équipe de la division, dirigée par le docteur Mouna Hecini a monté un équipement spécifique pour

traiter en particulier les rejets issus du traitement et de la découpe des éléments de silicium. La station qui a été montée est aussi capable de traiter tous types d’acides toxiques usagés ou périmés en concentration importantes et qui constituent des risques importants s’ils sont rejetés dans la nature sans traitement. En plus d’une station de traitement, l’installation dispose aussi d’un distillateur de dissolvants organiques qui permet de sortir un produit parfaitement pur et prêt pour de nouvelles applications.Cet équipement permet aussi aux chercheurs du CRTSCE d’intervenir comme prestataire de services au profit d’unités de production qui cherchent à traiter leurs déchets toxiques.

B. T.




Division Technologies émergentes des semi-conducteurs pour l’énergétique (TESE)

L’interface entre la recherche au laboratoire et l’industrie La division TESE aborde les matériaux semi-conducteurs organiques et inorganiques innovants destinés pour des applications énergétiques : photonique, optoélectronique, conversion d’énergie, stockage d’énergie, notamment les batteries et les process de stockage de l’hydrogène.

Par Tahar MANSOUR




Des quatre divisions qui composent le Centre de recherche en technologie des semi-conducteurs pour l’énergétique

(CRTSE), la division des Technologies émergentes des semi-conducteurs pour l’énergétique (TESE) est la récente. Créée au mois de janvier 2015, sa direction est confiée au Dr Toufik Hadjersi qu’il dirige de main de maitre dans le but de mener les deux équipes composant la division vers les objectifs impartis. Sa mission principale est de mener des recherches scientifiques poussées sur la conver-sion des rayons solaires en énergie et, surtout, de stocker cette énergie pour pouvoir l’utiliser ensuite.

Recherches orientée et développement précompétitifLes matériaux fonctionnels sont ceux auxquels font appel, depuis quelques années, les développements les plus récents dans la recherches de performances meilleures tant pour la capture des rayons solaires dans le plus large spectre possible que pour le stoc-kage dans des conditions adéquates. Parmi ces matériaux fonctionnels, les

matériaux composés sont de plus en plus demandés car ils permettent de réaliser des dispositifs « taillés sur mesure » permettant de répondre « à des exigences spécifiques ». Les ma-tériaux composés permettent donc l’attribution de fonctions spécifiques à chaque as-sociation selon ses propriétés intrinsèques et c’est ce qui a poussé la division TESE à faire de la recherche orientée et du développement précompétitif en matière de tech-nologies émergentes leurs domaines d’activités prioritaires.

La division TESE, une interface entre la recherche en laboratoire et l’industrieMême si elle est disponible, l’énergie solaire ne l’est pas en tout temps et, pour pouvoir en disposer quand on en a besoin, il faut la stocker et, pour ce faire, utiliser les maté-riaux les plus performants, aussi bien pour la conversion des rayons lumineux du soleil que pour le stockage de l’énergie qu’ils donnent. C’est donc, selon le directeur de cette division, le Dr Toufik Hadjersi, l’un des axes de recherches le plus important pour lui et son équipe : réduire le cout des

panneaux solaires et augmenter le rendement. Actuel-lement, c’est le silicium qui est le plus utilisé, mais si c’est un matériau adéquat pour la conversion et le stockage, il faut de très grandes quantités de matières premières pour fabriquer les cellules solaires et les batteries. Dans ce contexte, les chercheurs de la division TESE se focalisent sur l’utilisation de nanomatériaux qui permettent une éco-nomie assez importante pour un rendement meilleur.

Des projets ambitieux pour une utilisation optimale de l’énergieLe premier projet en cours a trait à la conversion de l’énergie filaire en utilisant des hétéro-structures et le travail actuel consiste à améliorer les performances de ce dispo-sitif. Un autre projet fait l’objet de recherches intenses de la part des équipes de re-cherches de la division TESE, c’est la réalisation d’un super-condensateur capable de récupérer l’énergie dégagée lors du freinage et du démarrage des trams ou des trains électriques. Cette technologie de haut niveau aura un impact certain sur les transports en commun en réduisant de façon significative la consommation électrique de ce moyen de transport, faisant ainsi réduire les frais. Un autre projet de recherche qui a son importance dans la vie des citoyens consiste en l’utilisation de la photo-catalyse dans la dépollution des rejets de l’industrie. Cette technique innovante permettra cer-tainement de dépolluer « proprement » les cours d’eau, les corps inertes et les subs-tances organiques ou inorganiques toxiques. D’autres projets non moins importants sont en cours d’élaboration au sein de cette division qui promettent une maîtrise meil-leure des technologies de pointe dans le domaine de l’énergétique, portée par de jeu-nes chercheurs qui se font un point d’honneur de porter la recherche scientifique aussi haut que possible en Algérie.

T. M.




Mme Bedra Mahmoudi Maitre de recherche A – Habilitée Division TESE

Un parcours professionnel édifiantPar Tahar MANSOUR

Certains chercheurs présentent des projets ayant un impact si important sur la vie des gens qu’il est de notre devoir de les mettre en exergue, non seulement pour faire connaitre les produits, objets de recherches

scientifiques, mais aussi donner un peu de lumière à ces jeunes qui travaillent dans l’ombre pour nous faciliter la vie. Mme Bedra Mahmoudi est de ces femmes qui ont choisi la recherche scientifique et qui y excellent, faisant de grands sacrifices pour arriver à améliorer des produits existants ou à déve-lopper des idées innovantes.Attirée dès sa jeunesse par les sciences et les mathématiques, le Dr Bedra Mahmoudi s’est dirigée tout naturellement vers le Lycée technique d’Alger où elle a obtenu son baccalauréat Technique mathématique en 1985. L’université Houari-Boumediene l’accueille par la suite pour lui permettre de décrocher, en 1990, un diplôme d’Ingénieur d’état en électronique. C’est ensuite à l’Ecole nationale polytechnique qu’elle obtient son magistère en électronique option électricité solaire en 2004 puis un doctorat de la même spécialité en 2008.Le Dr Mahmoudi rejoint le CRTSE ou elle s’engage résolument dans la recherche de la… lumière ! Ses capacités la conduisent au poste de chef d’une équipe de recherches et avec laquelle elle a engagé des travaux de recherches sur les nanostructures dans le but d’améliorer le rendement des cellules solaires. Actuellement, l’équipe que dirige le Dr Bedra Mahmoudi, composée de 5 chercheurs et de plusieurs doctorants, travaille sur un projet fort intéressant intitulé : « Elaboration de dispositifs à base de nanostruc-tures de silicium-études des propriétés optoélectroniques ». En outre, l’équipe de recherche dirigée par le Dr Bedra Mahmoudi se penche sur l’élaboration de nanostructures à base de silicium qui pourrait influer grandement sur la production de l’électricité à partir de l’énergie solaire, ce qui est très bénéfique à tous points de vue pour notre pays, disposant, faut-il le rappeler, de 3000 heures d’ensoleillement par an.

T. M.

Docteur Toufik Hadjersi, directeur de la division TESE

Une vie professionnelle jalonnée de succès Par Tahar MANSOUR

L’exaltation de la recherche, le bonheur de la découverte et le désir de bien faire portent denombreux jeunes à toujours aller de l’avant et à réaliser des travaux qui leur font honneur. Ledocteur Toufik Hadjersi, directeur de la division TESE dépendant du CRTSE, fait partie de ces

hommes, de jeunes Algériens qui portent haut l’étendard national dans le domaine de la science, rivalisant avec les plus grands et les surpassant même. Né en 1965 à Blida, le Dr Toufik Hadjersi décroche son bac série sciences en 1984 et se dirige vers l’USTHB où il obtient son diplôme d’études supérieures (DES), option matériaux et composants du semi-conducteur en 1989. Sa thèse de Magister soutenue en 1994 à l’Unité de développement de la technologie du silicium (UDTS), il retourne à l’USTHB pour obtenir son doctorat en 2005. En 2012, il reçoit son habilitation universitaire, toujours à l’USTHB.Après son doctorat, le Dr Hadjersi est recruté à l’UDTS (actuelle CRTSE) en qualité d’attaché de recherche, grade qu’il garde jusqu’à décembre 2001 où il passe au grade supérieur, celui de chargé de recherche. En janvier 2006, il est nommé maitre de recherche puis, quatre années plus tard, il passe au grade de directeur de recherche. En janvier 2015, il est nommé à la tête de la direction de la division Technologies émergentes des semi-conducteurs pour l’énergétique (TESE) au sein de laquelle il dirige aussi une équipe de recherche composée de 7 chercheurs et d’une dizaine de doctorants qui font des recherches poussées sur la production de l’hydrogène à partir de l’eau afin de l’utiliser comme carburant.Outre la division et les travaux de recherches qu’il dirige, le Dr Hadjersi a copublié de nombreux ouvrages concernant sa spécialité, comme Metal-Assisted Electroless Etching of Silicon in Aqueous NH4HF2Solution, Applied Surface Science en 2012, ou encore, en collaboration avec des scientifiques algériens et étrangers, un ouvrage ayant pour titreInvestigation of Silicon-Based Nonos-tructure Morphology and Chemical Termination on Laser Desorption Ionization Mass Spectométrie Performance. Des dizaines d’autres publications sont à l’actif du Dr Toufik Hadjersi qui a aussi animé de nombreuses. conférences et rencontres scientifiques de haut niveau. D’ailleurs un nouvel ouvrage verra le jour en 2015 avec comme titre Enhanced photocatalytic degradation of methylene blue by metal-modified silicon nanowires, qu’il a réalisé en collaboration avec des collègues chercheurs. Un parcours riche en découvertes et en travaux divers.

T. M.







Division Développement des dispositifs de conversion à semi-conducteurs (DDCS-CRTSE)

En quête d’une meilleure intégration et d’un rendement optimum La mission principale de la division Développement des dispositifs de conversion à semi-conducteurs porte sur l’étude, la conception, la réalisation et le développement de procédés technologiques afin de donner naissance à des prototypes de cellules solai-res photovoltaïques au silicium ou autres matériaux semi-conducteurs.

Par Tahar MANSOUR

Cette division, faisant partie du Centre de recherche en technologie des semi-conducteurs pour l’énergétique (CRTSE) est sans conteste l’une des plus importantes car elle concourt à développer des matériaux qui permettent la réalisation de disposi-tifs

de plus en plus performants. Arriver à un rendement de conversion dépassant les 15% est l’un de ses principaux objectifs sur lesquels planchent les chercheurs.

Etudes, conception et développement de cellules solaires photovoltaïquesAfin de contribuer à l’élaboration et à la réalisation de cellules solaires photovoltaïques au silicium mono et multi-cristallin ayant un rendement de conversion dépassant les 15 %, la DDCS est chargée du développement de secteurs technologiques de base sur le silicium multi-cristallin en procédant aux traitements chimiques des surfaces, leur pas-sivation, la diffusion des dopants et la métallisation




par sérigraphie. Ces actions sont nécessaires pour arriver à réaliser des cellules ayant les performances du marché inter-national, soit un rendement de conversion supérieur à 15%.

La 2e et la 3e générations en point de mireToujours dans le but de se hisser vers le meilleur et obtenir des performances alliant le moins couteux au plus fort rendement, la DDCS a engagé des recherches poussées sur les procédés et dispositifs émergents pouvant constituer une alternative, à terme, au silicium et arriver ainsi à produire des cellules solaires de 2e et de 3e générations utili-sant des matériaux nouveaux ayant de meilleurs rendements. En optant pour la cellule solaire de seconde génération, la DDCS est ainsi capable de développer des cellules de haut rendement et d’une durée de vie dépassant les 25 ans, ce qui est très utile aux dis-positifs installés dans le Grand-Sud que ce soit pour la surveillance des frontières par exemple, pour les installations situées dans des zones éloignées et même pour l’agriculture saharienne, en plein essor actuellement.

Des projets pour une meilleure maitrise des divers processus Le propre de toute institution de recherches scientifiques est d’améliorer les produits nécessaires à la vie de tous les jours des divers segments de la société et en tentant d’aller toujours de l’avant afin de proposer de nouveaux produits, toujours dans le ca-dre de la résolution des divers problèmes rencontrés sur le terrain. Dans ce sens, la DDCS a tracé un programme ambitieux consistant en :

l’amélioration des caractéristiques électriques du •silicium multi-cristallin par un pro-cédé gettering par diffusion de phosphore, tout en procédant à l’étude de l’effet des différentes étapes du process de fabrication sur leur durée de vie ;la caractérisation et la fabrication de pâtes conductrices •;la réalisation de couches minces à gradient d’indice sur •le silicium multi-cristallin par la technique PECVD.la production d’émetteurs sélectifs par dopage assisté •par laser pour la fabrication de cellule au silicium multi-cristallin ;la réalisation d’émetteurs uniformes et homogènes •par la technique Lydop et applica-tion aux émetteurs sélectifs ;la conception et la réalisation de structures •photovoltaïques innovantes à base de sili-cium avec TCO ;la conception et la réalisation de structures •photovoltaïques en couches minces à ba-se de CIGS modifiés ;la réalisation de cellules solaires en silicium •monocristallin à bas cout ;

optimisation et réalisation de prototypes de cellules •à base de silicium multi-cristallin en vue de leur encapsulation.

Une division performante et indispensableAinsi, nous découvrons au fil de notre discussion avec le directeur de cette division, Djoudi Bouhafs, l’importance de la DDCS dans la recherche menée par le CRTSE pour la promotion de l’utilisation des énergies renouvelables, en particulier l’énergie solaire. Les recherches menées par cette division sont indispensables pour la viabilité de tous les projets d’utilisation de cette énergie, autant du point de vue rentabilité que de celui des couts et de la durée de vie des dispositifs mis en place.

T. M.




Dr Djoudi Bouhafs, directeur de la division DDCS

Toujours partant pour une recherche scientifique de qualitéPar Tahar MANSOUR

Né en 1965 à Ras-El-Oued (Bordj Bou Arreridj), le Dr Djoudi Bouhafs est directeur de la Division Développement des dispositifs de conversion à semi-conducteurs (DDCS) depuis décembre 2014, date de sa nomination par arrêté ministériel. Le Dr Bouhafs a

entamé sa scolarisation dans son lieu de naissance et a obtenu son baccalauréat en 1984 au lycée Salem Sryfek. Son DEA en physique du solide en poche, il intègre en 1990 l’UDTS (actuellement CRTSE) où il décroche son diplôme de magistère option énergies renouvelables en 1993. Nommé attaché de recherche à partir de 1993, il occupe ce poste à l’UDTS jusqu’en 2002, date à laquelle il est promu chargé de recherches puis maitre de recherches, de 2007 à 2011. Voulant toujours aller plus loin, il obtient son doctorat en sciences option physiques et génie des matériaux en avril 2009. Nommé directeur de recherches en 2011, il prend la tête de la DDCS en décembre 2014. Son parcours au sein de l’UDTS, puis du CRTSE lui permet d’être auteur et co-auteur de deux brevets déposés auprès de l’INAPI ayant pour thème sa spécialité dans les énergies renouvelables. Outre cela, il est aussi auteur et co-auteur, de 1993 à nos jours, de plus de 50 publications et communications internationales dans le domaine de la physique des semi-conducteurs, couches minces et cellules solaires à base de silicium. Referee au niveau de plusieurs revues scientifiques internationales et membre des Co-mités scientifiques de nombreuses conférences Internationales, ses connaissances scientifiques dans le domaine de l’énergétique lui ont permis d’être membre expert pour le compte de CEEG/Sonelgaz et de participer à l’élaboration du cahier de charges d’une usine de panneaux photovoltaïques d’une capacité de production de 116 MW/an, pour le compte de Rouiba/éclairage/CEEG/Sonelgaz. Pr ailleurs, le Dr Bouhafs dirige une équipe de chercheurs qui expérimente de nouvel-les méthodes de travail et de nouveaux matériaux afin de présenter des cellules solaires plus performantes non seulement du point de vue rendement mais aussi de celui du coût de revient. Il préconise l’utilisation du monocristallin de silicium en plus d’autres matériaux pouvant donner de meilleurs résultats. Ainsi, dans les laboratoires de re-cherches, loin des regards, nos chercheurs déploient de grands efforts pour arriver à hisser l’Algérie au rang des pays émergents et lui permettre de posséder ses propres outils de développement dans tous les domaines.

T. M.


Docteur Mouna Hecini, chef d’atelier de traitement des effluents

« Nous pouvons maîtriser le traitement des déchets toxiques »

Docteur en chimie industrielle, Mouna Hecini est maître de recherche et dirige l’atelier de traitement des effluents. Elle

nous a fait une démonstration de sa méthode chimico-électrique de traitement des déchets toxiques. Une unité industrielle allemande, qui est obligée de traiter les déchets de la fabrication de produits siliceux avant de les rejeter, s’est confiée à la Division CCPM (Croissance cristalline des semi-conducteurs et procédés métallurgiques) du CRTSE. Son atelier est capable de traiter les rejets des technologies des semi-conducteurs et les effluents acides. Il est aussi en mesure de valoriser les fluides de coupe issus du processus de fabrication de la cellule solaire photovoltaïque. Cette équipe maîtrise les nouvelles technologies de traitement des rejets hydriques. Actuellement, on traite les rejets issus du traitement des surfaces des plaquettes de silicium et des semi-conducteurs en général, ainsi que ceux provenant de la découpe des briquettes de silicium.Avec cet équipement et surtout grâce au personnel qui y a été formé, le CRTSE peut assurer efficacement l’épuration des effluents d’un atelier industriel de fabrication de semi-conducteurs. Par extension, le CRTSE peut également mettre au point des procédés techniques d’épuration et de traitement de déchets nocifs d’autres activités industrielles.

B. T.




Documents

Revue Memoria consacrée au CRTSE