Etude par simulation numérique des propriétés électriques d’une cellule solaire en silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H)

Abstract

Le travail de ce mémoire est une étude par simulation numérique des caractéristiques électriques d’une cellule solaire en a-Si :H de structure : a-Si C:H(p)/a-Si :H(i)/a-Si :H (n) en utilisant le simulateur Atlas du logiciel Tcad Silvaco. Après ajustement des paramètres des défauts des liaisons pendantes, la caractéristique électrique de la densité de courant en fonction de la tension J (V) est en très bon accord avec celle trouvée expérimentalement sous éclairement AM1.5. L’influence des paramètres des couches sur les performances de cette cellule est aussi étudiée, le rendement est influencé sensiblement par l’épaisseur de la couche intrinsèque. Le meilleur rendement de 7.87% est obtenu pour une épaisseur de 200 nm. Les concentrations de dopage des couches de type p et n ont un effet négligeable sur les performances de la cellule. L’augmentation de la densité des défauts des liaisons pendantes a un effet néfaste, les paramètres photovoltaïques de la cellule solaire se dégradent avec cette augmentation. L’accroissement des sections de capture des électrons et des trous des queues de bandes de conduction et de valence fait diminuer faiblement les performances de la cellule. Par contre l’augmentation des sections de capture des électrons et des trous des liaisons pendantes fait diminuer considérablement tous les paramètres photovoltaïques de la cellule solaire en a-Si :H.