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

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

Conclusion et Perspectives - 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

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

Modèle de simulation de la diode Équation 1 Schéma 3 Modèle de simulation d’un Condensateur Schéma 4 Modèle de simulation d’une Résistance Schéma 5

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

Caractéristiques courant-tension de la photopile Figure 1

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

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

Effet du niveau d’éclairement Figure 6

Équation de continuité : 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

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

Éclairement simultané Densité de courant Figure 9 Éclairement simultané

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

Éclairement simultané Phototension Figure 12 Éclairement simultané

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

Vitesse de recombinaison à la jonction Figure 15 Éclairement simultané

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

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

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

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

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

Caractéristiques Courant – Tension Éclairement simultané Figure 24

Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Éclairement par la face avant Figure 25 Rch=30Ω Sj=106 cm/s Rch=100Ω Sj=1500cm/s

Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Figure 26 Éclairement par la face arrière Rch=500Ω Sj=1.479x104 cm/s Rch=800Ω Sj=3.235x103 cm/s

Vitesse de recombinaison et Résistance de charge Éclairement simultané Figure 27 Rch=150 Ω Sj=676 cm/s Rch=50Ω Sj=2.95x103 cm/s

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

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

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

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

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

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

Caractéristiques expérimentales Figure 34 PV511 niveau d’éclairement n=0.2 Figure 35 PV513 niveau d’éclairement n=0.2

Conclusion Perspectives - Cohérence des résultats - Liens étroits entre paramètres macroscopiques et microscopiques - Assimilation de la vitesse de recombinaison à la résistance de charge Perspectives - Contribution de l’émetteur - Élaboration d’une théorie permettant de détecter des sites ayant subi des modifications

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