| Titre : | Simulation des cellules solaires en InGaN en utilisant Atlas Silvaco |
| Auteurs : | Fouzia Menacer, Auteur ; Amjad Meftah, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2016 |
| Format : | 1 vol. (125 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Cellule solaire,Silvaco-Atlas,simulation,InGaN,monojonction |
| Résumé : |
Dans ce travail, nous avons étudié , via le logiciel de simulation SILVACO-ATLAS, une cellule solaire à homo-jonction de structure npet pn, à base de l'alliage ternaire InGaN. Nous avons calculé les caractéristiques électriques de la cellulesolaire comme les caractéristiquesdensité de courant – tension (J-V) dans l'obscurité et sous l'éclairement AM0 , le rendement quantique interne et externe en fonction de lalongueur d'onde de l'éclairement, et lesparamètres photovoltaïques liés à ces caractéristiques comme la densité du courant de courtcircuit (Jsc), la tension de circuit ouvert (Voc,), le facteur de forme (FF), la puissancemaximale ( max P ) et le rendement de conversion photovoltaïque (η ). La cellule np a présenté des performances plus meilleurs que celles de la cellule pn. L'augmentation de la fraction molaire x de l'In entraine une réduction notable du rendement de conversion ? de 46.10892% à 8.48123% pour la cellule np. Pour la cellule pn, le ? se réduit de 30.97523% à 4.37312%. Il y a une amélioration des paramètres photovoltaïques des cellules au fur et à mesure que l'épaisseur de la base augmente dans la gamme 1-10 μm. Le rendement de conversion ? s'améliore de 19.59631% à 27.3632% pour la cellule np , et de 11.74123 % à 16.3674% pour la cellule pn. |
| Sommaire : |
Dédicace Remerciements Résumé Sommaire I Liste des Figures III Liste des Tableaux VI Introduction générale 2 Chapitre I : Matériaux semi-conducteurs III-V et l'alliage ternaire. Nitrured’Indium-Gallium (InGaN) I.1 Introduction 6 I.2 Les matériaux semi-conducteurs III-V 6 I.2.1 Définition de semi-conducteurs III-V 7 I.2.1.1 Les composés binaires 8 I.2.1.2 Les composés ternaires 9 I.2.2 L’intérêt des nitrures d’éléments III en optoélectronique 9 I.2.3 Description du nitrure d’Indium-Gallium 10 I.2.3.1 Caractéristiques structurelles 10 I.2.3.2 Propriétés électriques 12 a) Gap d’énergie interdite dans les nitrures 16 b) Caractère intrinsèque de type N dans les nitrures 19 c) Mobilité des porteurs dans les nitrures 22 d) Longueur de diffusion 23 I.2.3.3 Propriétés optiques 25 I.3 Concept théorique des modèles physiques 31 I.3.1 Equations fondamentales dans les semi-conducteurs 32 I.3.1.1 Equation de Poisson 33 I.3.1.2 Equations de continuité 33 I.3.1.3 Equations de transport 34 a) Diffusion 35 b) Drift 36 I.3.2 Génération optique 36 I.3.3 Recombinaison 40 I.3.3.1 Recombinaison directe 41 I.3.3.2 Recombinaison indirecte 42 I.3.3.3 Recombinaison Auger 42 I.3.3.4 Recombinaison de surface 42 I.4 Jonction de base PN 43 I.4.1 Polarisation de la jonction en direct 45 I.4.2 Polarisation de la jonction en inverse 47 I.5 Conclusion 49 Chapitre II : Principaux concepts et grandeurs liés à l’étude des cellules solaires. II.1 Introduction 51 II.2 Généralité sur les cellules solaires 51 II.2.1 Principe de l’effet photovoltaïque 51 II.2.2 Description de la cellule solaire 52 II.2.3 Le rayonnement solaire 54 II.2.3.1 Les émissions du Soleil 54 II.2.3.2 Le spectre du rayonnement solaire 55 II.2.3.3 Masse d’air 56 II.2.4 Grandeurs photovoltaïques de la cellule solaire 59 II.2.4.1 Courant de court circuit 59 II.2.4.2 Tension de circuit ouvert 59 II.2.4.3 Facteur de forme 59 II.2.4.4 Rendement de conversion énergétique 59 II.2.4.5 Réponse spectrale 60 II.2.5 Schéma équivalent et caractéristique courant-tension de la cellule solaire 64 II.3 Conclusion 66 Chapitre III : Le logiciel de modélisation numérique SILVACO-ATLAS III.1 Introduction 68 III.2 SILVACO ATLAS 68 III.3 Entrées et Sorties dans SILVACO ATLAS 69 III.3.1 DECKBUILD 70 III.3.2 TONYPLOT 71 III.4 Structure D'entrée dans SILVACO ATLAS 72 III.5 Contour général construction d’ATLAS 73 III.5.1 Mesh 75 III.5.2 Regions 76 III.5.3 Electrode 77 III.5.4 Dopage 78 III.5.5 Matériel 79 III.5.6 Modèles physiques 80 III.5.7 Contacts 80 III.5.8 Interface 81 III.5.9 Lumière 81 III.5.10 Méthode de la solution 81 III.5.11 Spécification de la solution 82 III.5.12 Extraction des données et traçage 83 III.6 Conclusion 83 Chapitre IV : Simulation de la cellule solaire à base de l’alliage Indium nitrure de gallium (InGaN) IV.1 Introduction 85 IV.2 Structures étudiées 85 IV.3 Résultats et discussions 91 IV.4 Conclusion 114 Conclusion générale 116 Références Bibliographique 118 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/4920/1/Magister%20%20%20%20Menacer%20fouzia.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TPHY/99 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
