Etude, modélisation et simulation de cellules photovoltaïques de 3ème génération à base de couches minces et de nanofils sur substrat en silicium

Abstract

Notre travail de recherche s‟inscrit dans le cadre des cellules photovoltaïques dites de « 3ièmegénération ». Nous nous intéressons à la modélisation et la simulation des structures multicouches à base de silicium à l‟aide du Silvaco. Notre contribution est l‟intégration des nanofils dans ces structures afin d‟optimiser les performances des dispositifs, en particulier le rendement de conversion. Afin de déterminer les différents paramètres liés à la conversion photovoltaïque, nous avons étudié deux modèles de cellules photovoltaïques à couches minces multijonctions : [la double jonction (a-SiGe:H/uc-Si:H) et la triple jonction (a-Si:H/a-SiGe:H/μc-Si:H)] et nous les avons comparés à un troisième modèle où nous avons incorporé des nanofils de silicium dans une structure simple jonction (a-Si:H/NFSi:H/uc-Si:H). L‟incorporation de nanofils de silicium dans la structure simple jonction nous permet d‟augmenter le rendement de conversion électrique d‟environ 1.5% et de diminuer la taille de ces cellules et par conséquent leur coût.