Modélisation et caractérisation des cellules solaires à base des nouveaux matériaux

Abstract

Dans cette étude, nous avons optimisé les sous-cellules solaires à simple jonction GaInP en prenant en compte divers paramètres, notamment les épaisseurs des couches pGaInP (Base) et n- GaInP (Emetteur), l'ajout d'une nouvelle couche tampon AlGaAs ainsi que l'évaluation de l'impact de la couche fenêtre AlGaInP. Les simulations utilisant l'outil AtlasSILVACO ont montré une amélioration de l'efficacité de la CS menant à une densité de courant de 18,35 mA/cm2 , une tension de 1,41 V et un facteur de remplissage de 86,81%. La sous-CSSJ GaInP a une épaisseur totale de 0,650 µm et une efficacité de 22,42%. Les paramètres optimaux comprennent une épaisseur de couche de base N de 0,410 µm, une épaisseur de couche d'émetteur P de 0,174 µm, une épaisseur de la BSF AlGaInP de 0.019 µm de dopage de 5.019x1017 cm-3, et une couche tampon AlGaAs d'épaisseur 0,02 µm et de dopage de 4,75x1018 cm-3. Cette optimisation conduit à une amélioration de l'efficacité de conversion de la sous-CSSJ GaInP et à réduire son épaisseur totale permettant ainsi à réduire nettement le coût de fabrication. De plus, ces résultats ouvrent également des perspectives pour améliorer la capacité d'absorption de la sous-cellule inférieure dans les cellules solaires à double jonction