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1 Étude en simulation des effets des paramètres macroscopiques sur le fonctionnement d'une photopile bifaciale au silicium Thèse de Doctorat Troisième.

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2 1 Étude en simulation des effets des paramètres macroscopiques sur le fonctionnement d'une photopile bifaciale au silicium Thèse de Doctorat Troisième cycle de Physique présentée par Mr NZONZOLO Maître es Science

3 2 Étude en simulation de la photopile - Caractéristiques courant-tension de la photopile Effet de la résistance de charge sur la vitesse de Recombinaison a la jonction - Effet de la résistance shunt - Effet de la résistance série - Effet du niveau d'éclairement - Modélisation de la la photopile Éclairement par la face avant Éclairement par la face arrière Éclairement Simultané

4 3 - Densité de courant - Phototension - Vitesse de recombinaison et Résistance de charge - Caractéristiques courant - tension - Effet de la résistance shunt et série sur la vitesse de recombinaison Détermination de la longueur de diffusion et de la vitesse de recombinaison intrinsèque à la jonction Conclusion et Perspectives

5 4 Modèles Électriques et Modélisations Modèle Électrique de la photopile Schéma1 Modèle de simulation sous Matlab/Simulink Schéma2

6 5 Modèle de simulation de la diode Équation 1 Schéma 3 Modèle de simulation dun Condensateur Schéma 4 Modèle de simulation dune Résistance Schéma 5

7 6 Modèle de simulation de la photopile sous Simulink Schéma 6 Schéma 2

8 7 Caractéristiques courant-tension de la photopile Figure 1

9 8 Effets de la résistance Shunt et la résistance série Effet de la résistance Shunt Figure 2 Effet de la résistance Série Figure 3

10 9 Effet de la résistance shunt et Série sur la puissance de la photopile Figure 4Figure 5

11 10 Effet du niveau déclairement Figure 6

12 11 Effet de la résistance de charge sur la vitesse de Recombinaison à la jonction Équation de continuité : Équation 2 Densité de photocourant : Équation 3 Phototension : Équation 4

13 12 Densité de courant Figure 8 Éclairement par la face avant Figure 7

14 13 Densité de courant Figure 9 Éclairement simultané

15 14 Phototension Figure 10 Éclairement par la face avant Figure 11 Éclairement par la face arrière

16 15 Phototension Figure 12 Éclairement simultané

17 16 Résistance de charge et vitesse de recombinaison à la jonction Équation 5 Figure 13 Éclairement par la face avant Figure 14 Éclairement par la face arrière

18 17 Vitesse de recombinaison à la jonction Figure 15 Éclairement simultané

19 18 Phototension en fonction de la résistance de charge Éclairement par la face avant Figure 16 Éclairement par la face arrière Figure 17

20 19 Phototension en fonction de la résistance de charge Figure 18 Éclairement simultané

21 20 Photcourant en fonction de la résistance de charge Éclairement par la face avant Figure 19 Éclairement par la face arrière Figure 20

22 21 Photcourant en fonction de la résistance de charge Clairement simultané Figure 21

23 22 Caractéristiques Courant – Tension Éclairement par la face avant Figure 22 Éclairement par la face arrière Figure 23

24 23 Caractéristiques Courant – Tension Éclairement simultané Figure 24

25 24 Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Éclairement par la face avant Figure 25 Rch=30Ω Sj=10 6 cm/s Rch=100Ω Sj=1500cm/s

26 25 Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Rch=500Ω Sj=1.479x10 4 cm/s Rch=800Ω Sj=3.235x10 3 cm/s Figure 26 Éclairement par la face arrière

27 26 Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Éclairement simultané Figure 27 Rch=50Ω Sj=2.95x10 3 cm/s Rch=150 Ω Sj=676 cm/s

28 27 Effet de la résistance shunt sur la vitesse de recombinaison à la jonction Figure 28 Éclairement par la face avant Figure 29 Éclairement par la face arrière

29 28 Effet de la résistance shunt sur la vitesse de recombinaison à la jonction Éclairement simultané Figure 30

30 29 Effet de la résistance série sur la vitesse de recombinaison à la jonction Éclairement par la face avant Figure 31 Éclairement par la face arrière Figure 32

31 30 Effet de la résistance série sur la vitesse de recombinaison à la jonction

32 31 Détermination de la longueur de diffusion et de la vitesse de recombinaison intrinsèque à la jonction Saisie des Valeurs Expérimentales Calcul de lécart entre courant expérimental et courant théorique Non Affiche longueur donde Oui Une autre longueur donde ? Si Écart (i+1)< Écart(i), Écart =Écart(i+1) Calculs du courant correspondant à la longueur donde

33 32 Résultats Tableau 1 Détermination de la longueur de diffusion et de la vitesse de recombinaison intrinsèque

34 33 Caractéristiques expérimentales Figure 34 PV511 niveau déclairement n=0.2 Figure 35 PV513 niveau déclairement n=0.2

35 34 Conclusion - Cohérence des résultats - Liens étroits entre paramètres macroscopiques et microscopiques - Assimilation de la vitesse de recombinaison à la résistance de charge Perspectives - Contribution de lémetteur - Élaboration dune théorie permettant de détecter des sites ayant subi des modifications

36 35 Merci pour votre Aimable Attention


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