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Effet des caractéristiques de la couche tampon p-nc-SiOx:H sur les performances d’une cellule solaire à base de a-Si :H

F. Hammour, A. Belfar and H. Aït-kaci

Laboratoire de Physique des Plasmas Matériaux Conducteurs et leurs Applications, LPPMCA, Département de Physique Energétique, Faculté de Physique, Université des Sciences et de la Technologie d’Oran, Mohamed Boudiaf, USTO-MB, B.P. 1505 Oran – Algeria.

Résumé

Dans cette étude, nous avons analysé par simulation les performances d’une cellule solaire de configuration substrat et à base de silicium amorphe hydrogéné (a-Si:H) en fonction des caractéristiques de la couche tampon de type p et à base de silicium nanocristallin oxyde hydrogéné (p-nc-SiOx:H). La simulation numérique a été réalisée par le code AMPS-1D (One dimensionnal Analysis of Microelectronic and Photonic Structures) pour analyser l’effet de la variation simultanée de la concentration du dopage (NA) et de la densité des défauts gaussiens de type accepteurs (NAG) et donneurs (NDG) dans la couche tampon, ainsi que l’effet de son énergie de la bande interdite (Eg). Pour cela, nous avons calculé et trace les quatre paramètres de sortie de la cellule, à savoir le courant de court circuit (JSC), la tension de circuit ouvert (VOC), le facteur de forme (FF) et l’efficacité de conversion (Eff) ainsi que les diagrammes de bande d’énergie à l’équilibre thermodynamique et la réponse spectrale (RS). Nos résultats de simulation ont montré que la cellule solaire présente des meilleures performances JSC=13.33 mA/cm2, VOC= 0.93 V, FF = 0.84 et Eff= 10.56 %, lorsque le dopage NA est égal à 1019 cm-3, la densité de défauts gaussiens NDG =NAG = 1017 cm-3 et l’énergie de la bande interdite Eg = 1.9 eV.

Keywords

Silicium nanocristallin oxyde hydrogéné - Gap d’énergie - Défauts gaussiens - Dopage - AMPS-1D.

Effet des caractéristiques de la couche tampon p-nc-SiOx:H sur les performances d’une cellule solaire à base de a-Si :H
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