| Titre : | Numerical study by SILVACO-TCAD of CdS/CZTS solar cell |
| Auteurs : | Imane Anfif, Auteur ; Sengouga Nouredine, Auteur ; Chala Slimane, Auteur |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1 vol. (58 p.) / ill., couv. ill. en coul / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Dans le cadre mondial de diversification de l’usage des ressources naturelles, les énergies renouvelables, notamment l’énergie solaire photovoltaïque, sont de plus en plus utilisées. Il semble donc probable qu’une nouvelle génération de systèmes photovoltaïques basés sur le CZTS soit développée. En réalité, ces cellules ont des rendements théoriques supérieurs à 30 %. Dans cet effort de modélisation et de simulation, nous étudions les performances des cellules solaires basées sur CdS/CZTS à l'aide du logiciel SILVACO-TCAD. Dans un premier temps,? nous évaluons le rendement électrique (Eff), le facteur de forme (FF), la tension en circuit ouvert (VCO) et le courant de court-circuit (Isc) d'une construction CdS/CZTS standard. L'influence des épaisseurs des deux couches, CdS et CZTS, ainsi que le niveau de dopage des deux couches nous intéressent donc pour étudier leurs effets sur le rendement électrique de la structure. |
| Sommaire : |
Acknowledgemen ....................... I الملخص : ............................................... II List of figures .................................... V List of Tables: ................................ VIII General introduction .......................... 1 References : ....................................... 3 Chapter I: Materials ............................ 5 I.1 Introduction: ................................. 5 I.2 Materials classification: ................ 5 I.2.1 Conductors: ........................... 7 I.2.2 Insulators: .............................. 7 I.2.3 Semiconductors: ..................... 8 I.3 Semiconductors: ........................... 8 I.3.1 The Fermi-Dirac distribution function and Fermi level: .......... 8 I.3.2 Intrinsic semiconductors: ...... 9 I.3 2.1 Carrier concentration: .........9 I.3.2.2 Fermi level: ........................ 9 I.3.3 Extrinsic semiconductors: ..... 9 I.3.3.1 Carrier concentration: ....... 11 I.3.3.2 Fermi level: ...................... 13 I.4 Semiconductors: ......................... 13 I.5 Characteristic of CZTS .............. 14 I.6 Defects in crystals: ...................... 15 I.6 .1 Point defects: .......................... 15 I.6 .2 Line defects: ........................... 17 I.6 .3 Surface defects: ...................... 18 I.6 .4 Volume defects: ..................... 19 I.7 CZTS Defect ............................... 19 I.8 Basic semiconductor equations: . 21 I.8.1 Poisson’s equation: .................. 21 I.8.2 Carrier continuity equations: ...22 I.8.3 The transport equations: .......... 22 Chapter II: Solar cells ...................... 25 II.1 Introduction: ............................. 25 II.2 Typical solar cell structures: ..... 25 IV II.2.1 The p-n junction:.................... 25 II.2.2 The p-n junction solar cell: ....26 II.2.3 Homojunction and Heterojuction:.......... 28 II.3 .Electrical characteristics: ......... 30 II.3.1The ideal solar cell: .................. 30 II.3.2 Reel solar cell characteristics:.......... 32 II.4 The quantum efficiency: ........... 34 II.5.Thin film solar cells: ................. 34 II.5.1 The use of thin films in solar cells: ............. 34 II.5.2 Characterization of thin film solar cells: ..... 35 Chapter III:Simulation ................. 36 III .1 Simulation method: ................ 36 III .2 ATLAS (by SILVACO): ........ 36 III .2.1 Atlas inputs and outputs: ..... 36 III .2.2 Modes of operation:.............. 37 III .3 Atlas commands : ................... 39 III .3.1 Structure specification:..... 39 III .3.2 Regions:.......... 40 III .3.4 Electrodes: ................. 40 III .3.5 Doping:.................. 42 III .3.8 Material: .................... 43 III .3.9 Interface:................... 44 III .3.10 Models:................... 45 III .4 Numerical methods selection: ............... 45 III .4.1 Method: ............................... 45 III .4.2 Solutions specification: ....... 46 III .4.3 Result analysis:............... 47 Chapter IV Results and Discussion .. IV.1 Introduction............................. 48 IV.2 Results and discussions ........... 48 IV.2.1 Structure optimization............ 48 IV.3 The optimal parameters of the studied solar cell:............... 55 Conclusion....................................... 56 General Conclusion ..... 58 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/658 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
