Simulation numérique d’une cellule solaire à hétérojonction HIT en silicium par le logiciel TCAD-SILVACO

Abstract

Résumé Le travail de ce mémoire est une étude par simulation numérique des caractéristiques électriques d’une cellule solaire double HIT de type n en silicium cristallin (c-Si) et en silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) de structure a-Si :H(p)/a-Si :H(i)/c-Si(n)/a-Si :H(i)/a-Si :H(n)) en utilisant le simulateur Atlas du logiciel Tcad Silvaco. Les caractéristiques électriques de la densité de courant en fonction de la tension J(V) et de la densité de puissance en fonction de la tension P(V) sous éclairement AM1.5 sont simulées ainsi que le rendement quantique externe (RQE). Le rendement de conversion () calculé est de 20.43% et les autres paramètres photovoltaïques simulés : la tension en circuit ouvert (Voc) est de 0.70 V, la densité du courant de court circuit (Jsc) est de 34.16 mA/cm² et le facteur de forme (FF) est de 84.71%. L’influence des paramètres des couches sur les performances de cette cellule est aussi étudiée, le rendement est influencé sensiblement par les paramètres des deux couches a-Si:H(p) et a-Si:H(i). Le meilleur résultat est obtenu pour une cellule ayant une couche a-Si:H(p) de gap 1.98 eV, le rendement atteint est de 20.57%. Les paramètres des deux couches c-Si(n) et a-Si:H(n) ont un effet négligeable sur les performances de la cellule.