Les Cellules photovoltaïques au silicium et à l'arséniure de gallium PDF Download
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Author: Francis Therez
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 204
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Book Description
ETUDES THEORIQUES ET EXPERIMENTALES SUR LES CELLULES SOLAIRES MONOCRISTALLINES DESTINEES A ETRE UTILISEES DANS LES SYSTEMES A CONCENTRATION. PRESENTATION DES CELLULES EN LIAISON AVEC LEUR INSERTION DANS LES SYSTEMES. MODELES THEORIQUES SIMPLIFIES ET METHODES DE CALCUL AVANCEES. PRESENTATION D'UN PROGRAMME NUMERIQUE GENERAL BASE SUR LA RESOLUTION DU SYSTEME D'EQUATIONS DES SEMICONDUCTEURS. UTILISATION DE CE MODELE POUR TRAITER DES CELLULES SOLAIRES AU SI ET AU GAAS SOUS RAYONNEMENT NON CONCENTRE. PROBLEMES POSES PAR LA CONCENTRATION, PERFORMANCES DU GENERATEUR SOPHOCLE CONCU DANS LES LABORATOIRES
Author: Francis Therez
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Category :
Languages : fr
Pages : 204
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Book Description
ETUDES THEORIQUES ET EXPERIMENTALES SUR LES CELLULES SOLAIRES MONOCRISTALLINES DESTINEES A ETRE UTILISEES DANS LES SYSTEMES A CONCENTRATION. PRESENTATION DES CELLULES EN LIAISON AVEC LEUR INSERTION DANS LES SYSTEMES. MODELES THEORIQUES SIMPLIFIES ET METHODES DE CALCUL AVANCEES. PRESENTATION D'UN PROGRAMME NUMERIQUE GENERAL BASE SUR LA RESOLUTION DU SYSTEME D'EQUATIONS DES SEMICONDUCTEURS. UTILISATION DE CE MODELE POUR TRAITER DES CELLULES SOLAIRES AU SI ET AU GAAS SOUS RAYONNEMENT NON CONCENTRE. PROBLEMES POSES PAR LA CONCENTRATION, PERFORMANCES DU GENERATEUR SOPHOCLE CONCU DANS LES LABORATOIRES
Author: Nicolas Richet
Publisher: EDP Sciences
ISBN: 9782759818273
Category :
Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
L'énergie photovoltaïque est aujourd'hui en plein essor. La part issue des panneaux solaires dans la production d'électricité est de plus en plus importante et connaître le fonctionnement physique et les moyens de production d'une cellule solaire en silicium devient inévitable dans ce domaine. Ce livre présente le mécanisme électronique régissant l'absorption d'un rayon lumineux par le silicium et la propagation du courant créé, en introduisant entièrement la théorie de la jonction p-n. L'auteur décrit dans une deuxième partie les transformations successives d'une plaquette en silicium en cellule solaire. Enfin, dans une troisième partie, les améliorations pour augmenter le rendement des cellules sont exposées et permettent de mieux comprendre comment la filière photovoltaïque se transforme. Destiné à des étudiants, ingénieurs et chercheurs, ce livre permet d'avoir une vue très complète sur les cellules solaires en silicium.
Author: OUSMANE.. SOUMAORO
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 105
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Book Description
PRINCIPAUX FACTEURS LIMITANT LE RENDEMENT DES CELLULES AU SILICIUM ET A L'ARSENIURE DE GALLIUM. OPTIMISATION DE L'ASSOCIATION DE CELLULES SOLAIRES AU SILICIUM ET A L'ARSENIURE DE GALLIUM COUPLEES OPTIQUEMENT PAR UN MIROIR DICHROIQUE EN LUMIERE CONCENTREE. APPLICATION DE METHODES NUMERIQUES DE SIMULATION AUX COUPLES SI-GAAS ET SI-GAALAS. ETUDE DU RENDEMENT GLOBAL DE CONVERSION ET DE SA SENSIBILITE A DIVERS PARAMETRES PHYSIQUES ET ELECTRIQUES DE CONCEPTION. RESULTATS EXPERIMENTAUX D'UN MONTAGE COMPLET AVEC LE COUPLE SI-GAAS
Author: Artem Baranov
Publisher:
ISBN:
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Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Multi-junction solar cells based on III-V compounds have reached very high power conversion efficiencies (46%). However, the fabrication methods that are generally used are complex and expensive for non-monolithic bonded and inverted solar cells. This thesis is devoted to the study of prospective methods to increase the efficiency of monolithic solar cells. The work is focused on the study of electronically active defects in the materials constituting the solar cells by means of photoelectric and capacitance techniques (admittance spectroscopy, DLTS,...) and it can be divided into three parts. The first part deals with single-junction solar cells wherein the absorber is made of i-layers of 1 eV bandgap InGaAsN compounds with various thicknesses grown as sub-monolayer digital alloys (SDA) of InAs/GaAsN by molecular-beam epitaxy (MBE) on GaAs wafers. The cell with 900 nm thick InGaAsN exhibits the best photovoltaic performance and no defects could be evidenced from capacitance techniques. When the thickness is increased to 1200 nm, defects were detected, but their concentration is low so it did not strongly affect the photoelectric properties. Further increase to 1600 nm of the layer thickness was shown to lead to a higher defect concentration causing a change in the band diagram of the structure and lowering the lifetime of photogenerated carriers. This could explain the drastic drop of the external quantum efficiency, and the overall poor performance of the solar cell. The second part is devoted to the study of single- and multi-junction solar cells with active layers of (In)GaP(As)N grown by molecular beam epitaxy (MBE) on GaP and Si wafers, respectively. More precisely, the active layers were either quaternary alloys of GaPAsN or SDAs of InP/GaPN. We found that p-i-n type solar cells with active layers of i-GaPAsN showed better performance than p-n type solar cells with active layers of n-GaPAsN due to higher EQE values. Moreover, solar cells with an i-GaPAsN absorber layer show better photoelectric properties and lower defect concentrations, than those with an SDA InP/GaPN absorber layer. Different defect levels were detected by capacitance methods in these materials and their parameters were described in detail. We showed that a suitable post-growth treatment could improve the electronic quality of the GaPAsN layer and the solar cell properties. Also, a triple-junction solar cell was fabricated with active layers of i-GaPAsN and i-GaPN. All subcells were found to be operating, leading to a large open circuit voltage (>2.2 V), but the overall performance is limited by the low value of the quantum efficiency due to low thicknesses of i-layers that should be increased for better absorption. Finally, the third part is devoted to the study of GaP layers grown on Si wafers at temperatures below 400 °C using an original method called plasma-enhanced atomic-layer deposition (PE-ALD). Indeed, it uses a plasma-enhanced chemical vapor deposition equipment and it is based on the alternate interaction of the wafer surface with Ga and P atoms coming from injected trimethylgallium and phosphine, respectively. We also grew layers using a continuous process (providing simultaneously the P and Ga atoms) and observed that their electric and structural properties were poorer than that grown by the proposed PE-ALD method. The influence of growth conditions on the GaP/Si heterostructures was explored. We found that low RF-plasma power leads to better photoelectric, structural and defect-related properties, due to a better passivation of the silicon wafer. In addition, we demonstrated that, contrary to results reported in the literature using MBE processes, our growth process does not affect the electronic properties of phosphorous doped n-Si wafers, while slight changes were observed in boron-doped p-Si wafers containing Fe-related defects, however without deactivation of the doping nor strong degradation of the electronic properties.
Author: Abdennacer Benali
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 173
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Les nanofils (NFs) semiconducteurs sont sujets d'un intérêt croissant depuis une vingtaine d'années pour de nombreuses applications potentielles liées à leurs propriétés optoélectroniques spécifiques. Ils présentent ainsi un intérêt particulier pour l'application photovoltaïque. En effet, l'association du fort coefficient d'absorption des semiconducteurs III-V et du bas coût des substrats de silicium permettrait de réaliser des cellules photovoltaïques à bas coût et à haut rendement. C'est dans ce contexte que s'est déroulée cette thèse qui visait deux objectifs : d'une part, la simulation RCWA (Rigorous CoupledWave Analysis) de l'absorption de la lumière dans un réseau ordonné de NFs de GaAs sur un substrat de silicium et d'autre part, la croissance auto-catalysée de NFs de GaAs par Epitaxie par Jets Moléculaires (EJM) en mode Vapeur- Liquide-Solide (VLS). La simulation RCWA a permis de déterminer les paramètres optimaux en termes de diamètre et hauteur des NFs ainsi que de la période du réseau de NFs pour avoir une absorption optimale de la lumière, en prenant en compte les couches de passivation de GaAlAs et d'ITO. L'étude de la croissance auto-catalysée des NFs de GaAs a permis de déterminer les paramètres de croissance (température, flux de Ga, flux d'As, rapport V/III, ...) optimaux pour avoir une densité, un diamètre et une hauteur de NFs verticaux corrélés aux résultats de simulation. Il a aussi été mis en évidence un rapport V/III critique à ne pas dépasser pour conduire à des NFs de structure cristalline pure Zinc-Blende. Des NFs de GaAs à jonction p-n cœur-coquille ont été produits et caractérisés par EBIC et SSRM. Enfin, nous avons démontré la faisabilité de la croissance auto-catalysée de NFs de GaAlAs sur substrat Si par EJM-VLS.
