Etude des propriétés optiques et électroniques de nanofils de silicium pour application à des cellules photovoltaïques.

Abstract

Il est suggéré que l'utilisation de seulement 1 µm de silicium, sculpté dans la forme d'un nano fil modulé cristal photonique, l’efficacité d’énergie solaire de conversion de puissance dans la plage de 15% à 20% peut être obtenue. Choix d'un profil de modulation spécifique fournit antireflet, piégeage de la lumière, et à l'arrière-réflexion sur de larges angles dans les régions spectrales ciblés pour la conversion de puissance à haut rendement sans suivre le soleil. La résolution des équations de Maxwell dans le cristal photonique 3D et de dérive-diffusion du semi-conducteur dans chaque nanofil, nous aide à identifier la jonction et les géométries de contact optimales et nous permet d'étudier l'influence de la courbure de la surface de nanofils sur l'efficacité de la cellule solaire. Nous démontrons que les nanofils convenablement modulés permettent une amélioration de l'efficacité de 20% sur leurs homologues plans en une quantité équivalente de silicium.