Etude en modélisation et simulation d’une cellule solaire de type ZnO (n+ )/Si (p)/ Si (p+ ) sous éclairement multispectral en régime statique : contribution de l’émetteur

Abstract

Le présent travail porte sur une étude en modélisation et simulation d’une cellule solaire de type ZnO (n+ )/Si (p)/Si (p+ ) sous éclairement multispectral, en régime statique. Nous avons fait une modélisation à une dimension de la photopile éclairée par la face avant en régime statique et une simulation de quelques paramètres électriques à l’aide d’un logiciel Mathcad. Nous avons mis en évidence l’effet de la profondeur de l’émetteur sur la densité des porteurs libres en son sein d’une part, et également sur les densités de photocourant, de phototension. Cela nous a permis de faire une comparaison de la densité des porteurs de charges, de la densité de photocourant pour les deux types de matériaux ZnO(n+ ) et Si(n+ ) utilisés comme émetteur d’une cellule solaire. En suite, une étude des caractéristiques courant-tension, en mettant en exergue l’effet de l’épaisseur de l’émetteur et du taux de dopage est faite. Celle de la puissance en fonction de la phototension pour les deux matériaux utilisés au niveau de l’émetteur est aussi faite. Elle nous a permis de mettre en exergue l’effet de la variation de la profondeur de l’émetteur sur photocourant de court-circuit et de la phototension de circuit ouvert. Enfin, les paramètres électriques optimaux de la cellule sont déterminés et comparés aux paramètres d’une cellule de même type à base de Si. Elle a permis de voir que l’on peut améliorer le rendement de la cellule bifaciale au silicium en utilisant comme émetteur par le ZnO fortement dopé.