Effet d’irradiation par des protons dans une cellule solaire en AlxGa1-x As/GaAs/Ge

Abstract

Nous avons étudié les caractéristiques électriques de la cellule solaire à base de (AlGaAs / GaAs/ Ge) de structure p+nn+ sous éclairement AM0 par le logiciel de simulation SCAPS. Nous avons présenté les résultats de l’étude pour la cellule solaire (p+ -AlxGa1-xAs / p-GaAs / n+-Ge), les paramètres de la cellule externes diminuent, la tension de circuit ouvert (𝑉𝑐𝑜), le courant de court -circuit (𝐽𝑠𝑐), le facteur de forme (FF) et le rendement de conversion (𝜂). Le rendement de conversion est le paramètre le plus sensible, alors que le FF est le moins sensible avec l’augmentation de la fluence des protons. Le courant de court-circuit diminue de 30.10 mA/cm2 à 22.66 mA/cm2. Le rendement de conversion 𝜂 de la cellule diminue de 25.19 % à 14.40 % est le paramètre le plus sensible. Pour la réponse spectrale sa sensibilité aux petites doses est toujours limitée dans la gamme des longueurs d'ondes grandes. L’allure dégradée de la réponse spectrale dans le cas de la présence uniquement des pièges profonds est semblable aux cas de présence de tous les pièges. Donc on estime que l’effet de la dégradation des performances de la cellule est dominé par la présence des pièges profonds à électrons considérés comme centres de recombinaison. D’après les résultats, nous avons constaté une générale amélioration dans les caractéristiques photovoltaïques de la cellule avec avec la diminution de l’épaisseur de la région de l’émetteur p+-GaAs de 1 𝜇𝑚 jusqu’à 0.6 𝜇m, notamment dans la densité de courant de court circuit (Jsc), et le rendement de conversion photovoltaïque η. la densité de courant de court circuit 𝐽𝑠𝑐 s’améliore de 𝐽𝑠𝑐 = 22.66 𝑚𝐴⁄𝑐𝑚2 à 𝐽𝑠𝑐 = 27.78 𝑚𝐴⁄𝑐𝑚2 et le rendement de conversion photovoltaïque η s’améliore de 14.4 % à 18.01 %. La valeur de dopage de la région p+-GaAs qui permet de diminuer l’effet d’irradiation par des protons est 𝑁𝑎 = 1×1017 𝑐𝑚-3 pour améliorer les caractéristiques photovoltaïques de la cellule