Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sidi Bel Abbès - Djillali Liabes
Affiliation
Département d’Electronique
Auteur
MAACHOU, Fatima
Directeur de thèse
ZEBENTOUT Baya (Maitre de conférence)
Filière
Electronique
Diplôme
Doctorat
Titre
Analyse et optimisation des paramètres photovoltaïques dans les cellules solaires simple et tandem en silicium couches minces
Mots clés
Silicium couches minces, cellule nip (et pin), cellule tandem, simulation, AMPS-1D, AFORS-HET
Résumé
La production industrielle à grand échelle de cellules solaires en silicium monocristallin à haut rendement (>20%) est technologiquement maîtrisée. Cependant, de nouveaux défis sont à relever dans ce domaine, concernant surtout l’abaissement de coût de fabrication tout en préservant un rendement correct. C’est dans cet optique que se placent les cellules solaires en silicium couches minces. L’objectif de ce thème, consiste à analyser les grandeurs photovoltaïques dans une cellule solaire de type pin et nip ou une couche non dopée de silicium sous sa forme amorphe ou microcristallin est placée entre deux régions fortement dopées. Une grande barrière est présente à chaque interface et le transport de charges à travers ces barrières se fait nécessairement par effet tunnel. Cette cellule produit une large barrière de potentiel « built-in potential » à travers la zone d’absorption et une augmentation de la durée de vie moyenne d’où une vitesse de photogénération plus grande. L’étude des performances des cellules pin (et nip) simple et tandem en silicium amorphe ou microcristallin nécessite une simulation approfondie en utilisant les logiciels spécialisés tels que l’AMPS-1D et l’AFORS-HET qui sont basé sur la résolution numérique, à une dimension, des équations décrivant le transport dans les dispositifs à semi-conducteurs (équation de poisson et les deux équations de continuité des électrons et des trous). Dans cette simulation, on analyse la sensibilité des caractéristiques J(V) sous les conditions AM1.5 d’éclairement solaire en faisant varier les paramètres technologiques et physiques de chaque région ainsi que la densité des états pièges ( liaisons pendantes et queues de bandes ) afin d’optimiser l’efficacité de conversion photovoltaïque et les paramètres de sortie tels que le courant de court circuit JCC, la tension de circuit ouvert Voc, le facteur de forme FF et le rendement de conversion.
Notes
ok
Statut
Vérifié