Amélioration d’absorption des cellules solaires par l’utilisation des cristaux photoniques en couches minces

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), produit de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque qui est à l’origine du phénomène. Notamment grâce aux innovations technologiques, un pas important a été franchi dans ce sens grâce à la mise en place d’une filière utilisant des couches minces, réduisant significativement la quantité de matériau actif nécessaire. Du fait de leur faible épaisseur, ces couches souffrent d’une faible absorption de la lumière, ce qui limite le rendement de conversion des cellules.Pour répondre à ce problème et pour le contrôle de variation de l’absorption dans les cellules solaires photovoltaïques, nous proposons de structurer la couche active des cellules solaires en cristal photonique (CP) absorbant. Cette structure périodique assure simultanément une absorption efficace de la lumière aux faibles longueurs d’onde par le piégeage des photons dans la couche active (ici en silicium amorphe hydrogéné) pour les longueurs d’onde situées dans le domaine visible.Dans le cadre de cette étude, des simulations optiques ont été utilisées de manière à optimiser les paramètres du CP, engendrant ainsi une augmentation de l’absorption dans la couche active sur l’ensemble du spectre utile. Les structures étudiées dans cette thèse sont les cristaux photonique unidimensionnel, bidimensionnel de silicium amorphe hydrogéné et le silicium structuré à (réseaux de miroir de Bragg, réseau triangulaire et carrée) et non structuré.Nous avons pu conclure que : La configuration 1D conduit à une absorption plus élevée que la configuration non structurée. D’autre part, on peut dire que l'absorption optique dans les deux réseaux de nano-trous amorphes de silicium hydrogéné est meilleure que celle des nano-trous de silicium. D’autre part, on trouve que la structure carrée

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رسائل دكتوراة

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Amélioration d’absorption des cellules solaires par l’utilisation des cristaux photoniques en couches minces

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الإشراف

حسيني عبدالسلام

الإعداد

Asma Ouanoughi

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