Amélioration de l'efficacité énergétique des cellules solaires par l'intégration des matériaux à conversion de photons en cascade lumineuse

Abstract

Cette thèse porte sur l’étude et le développement de couches à conversion en longueur d’onde de type (Luminescent Down Shifting, LDS) à base des colorants organiques, permettant une augmentation du rendement des cellules solaires au silicium. Des couches de poly méthyle méthacrylate (PMMA) dopées avec des colorants organiques pour former un système en cascade lumineuse ont été étudiées afin de minimiser les pertes par thermalisation dans la structure cellule solaire. Les propriétés optiques de la matrice hôte non dopée sont étudiées avant et après le dopage. Elle est ainsi optimisée via la configuration du système (cascade lumineuse), dans le but d’obtenir une matrice propice à la conversion de photons. Les systèmes, matrices dopées par les molécules optiquement actives sont ensuite optimisés pour obtenir le meilleur décalage en longueur d’onde. Les études théoriques et expérimentales sur les couches optimisées déposées sur des cellules solaires (en silicium cristallin c-Si produites industriellement), sont menées pour déterminer l’influence de ces couches sur l’efficacité des cellules solaires. Enfin la résistivité et la durabilité de ces dispositifs photovoltaïques en fonction des conditions environnementales ont été présentées en détail.