Etude du rendement de cellule solaire hétérojonction à base InGaP/GaAs par simulation

Abstract

Les cellules solaires à base des matériaux semi-conducteurs III-V sont largement utilisées grâce à leurs rendements élevées. Dans cette mémoire, on vise à améliorer la performance de la cellule solaire à hétérojonction (double jonction) InGaP/GaAs. Les deux sous cellules sont interconnectés par une jonction tunnel (JT) InGaP/InGaP et constituants des couches à la surface arrière (BSF) des matériaux InAlGaP pour la cellule InGaP et la cellule GaAs. La simulation est faite après une optimisation, modélisation et le choix des matériaux utilisés et les épaisseurs des différentes couches constituantes la cellule solaire. Le choix des matériaux dont l’énergie de gap est décroissante permet l’absorption du spectre solaire dans sa quasi-totalité et l’optimisation des épaisseurs des couches (couches minces) permet un compromis entre la performance et le cout de la conception de la structure optimisée. La cellule solaire InGaP/GaAs avec des paramètres optimaux est illuminée par un spectre solaire AM1.5 à travers une couche fenêtre InAlGaP. L’extraction des paramètres courant de court-circuit (JCC), la tension à circuit ouvert (VCO), et le rendement (ɳ) sont fait en utilisant le logiciel TcadSilvaco.