Study by numerical simulation of a PN solar cell in 3C-SiC / Si

Abstract

L'optimisation de la cellule solaire comprend l'étude de l'influence de paramètres tels que la cellule épaisseur, niveaux et profils de dopage, configuration des contacts et confinement optique sur la sortie vers obtenir une structure menant aux meilleures performances. Les paramètres optimaux dépendent de la structure de la cellule solaire, la qualité du matériau du substrat (durée de vie, mobilité), la qualité des contacts ohmiques, la vitesse de recombinaison, etc. La cellule à étudier a une structure composée d'un gap de type n matériau (Eg3C-SiC = 2,36 eV) en tant que couche de fenêtre et un matériau à petit espace (EgSi = 1,12 eV) en tant que substrat. le la fabrication d'une cellule à base de 3C-SiC / Si est coûteuse car le 3C-SiC est un matériau qui n'existe pas à l'état naturel, d'où l'intérêt de la simulation numérique pour déterminer les plus importants paramètres de fonctionnement des cellules solaires à hétérojonction (3C-SiC / Si), pour minimiser les pertes et pour optimiser les paramètres physiques et géométriques de la cellule afin d'obtenir une efficacité maximale. le les sources de recombinaison les plus importantes sont les recombinaisons Shockley-Read-Hall dans le substrat, Auger recombinaisons et recombinaisons sur le devant de la cellule. Pour étudier l'influence des différents paramètres, nous avons d'abord défini une cellule solaire de référence avec un ensemble de paramètres fixes, puis nous avons fait varier le paramètres un par un (les autres restant fixes) afin d'analyser leurs influences. Sur le caractéristiques de la cellule solaire, nous avons obtenu un Voc de 0,633 6 V, un courant de court-circuit de 37,82 mA / cm2 , un facteur de forme de 83,38%, ce qui nous donne un rendement de 19,98%.