Etude des caractéristiques électriques de cellule solaire à hétérojonction CdS/CIGS (cadmium sulide cuivre indium gallium)

Abstract

Dans ce travail nous avons efectué l’étude des caractéristiques électriques d’une cellule solaire (n-p) à hétérojonction (CdS/CIGS) sous l’éclairement AM1.5 en utilisant comme outil de simulation numérique le logiciel AMPS-1D. L’étude a permis d’extraire les caractéristiques densité de courant - tension (J-V), les caractéristiques rendement quantique –longueur d’onde (QE – λ) ainsi que la densité de courant de court circuit (JCC), la tension de circuit ouvert (VCO), le facteur de remplissage (FF),et le rendement de conversion photovoltaïque ( η ). Nous avons étudié ces caractéristiques photovoltaïques sous l’efet de variation de l’épaisseur, de la densité de défauts et du dopage. Il s’est avéré que les changements apportés aux propriétés de la couche frontale (n-CdS) ont généralement des efets moins signiicatifs sur les caractéristiques électriques de la cellule. Cela est justiié par le fait que la couche frontale (n-CdS) est toujours d’une épaisseur (xn) très ine et d’une absorption moins considérable en comparaison avec l’épaisseur (xp) et l’absorption de la couche absorbante (p-CIGS). En faisant varier l’épaisseur (xp), le meilleur rendement de conversion est obtenu pour des valeurs de (xp) autour de 2.5 µm- 2.6 µm (η =18.40%). Plus l’épaisseur (xn) est ine plus le rendement est élevé (η =19.3965% pour xn = 0.01 µm). Pour une densité de défauts Dp réduite dans la couche (p-CIGS) à (1013 cm-3 ), le rendement de