Modélisation des paramètres électriques d’une cellule solaire sensibilisée par colorant.

Abstract

Les cellules solaires sensibilisées par colorant ont gagné ces dernières décennies une place importante parmi les technologies photovoltaïques grâce à leur faible coût de mise en oeuvre et leur rendement qui devient de plus en plus performant. Les données expérimentales pour ce genre de cellules se sont enrichies et accumulées rapidement, vu l’engouement pour cette nouvelle technologie. Le présent travail consiste à présenter un modèle électrique qui relie les paramètres des matériaux de la cellule aux performances de la cellule .La cellule sera modélisée comme un « milieu effectif pseudo-homogène » se composant d’un semiconducteur de TiO2 nano-poreux, de colorant absorbeur de lumière et d’électrolyte. Le champ électrique macroscopique, qui résulte d’une distribution déséquilibrée des porteurs de charge sous-illumination, sera calculé avec l’équation de Poisson. Les limites avant et arrière de la cellule seront modélisées comme un contact ohmique métal-semi-conducteur et comme une électrode redox via l’équation de couranttension, respectivement. Les résultats numériques obtenus donnent une idée plus précise du mécanisme de fonctionnement de la CSSC.