1 Mémoire de DEA présenté par Ka Ahmad Khoureich Sujet UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES DEPARTEMENT DE PHYSIQUE Mémoire de DEA présenté par Ka Ahmad Khoureich Sujet Etude à 3D de la base d’une photopile polycristalline sous éclairement multispectral constant: Effet de la taille de grain et de la vitesse de recombinaison aux joints de grain sur les vitesses de recombinaison à la jonction et à la face arriere Encadreur : Professeur Grégoire SISSOKO 1

Plan 2 Présentation du modèle Densité de porteurs Densité de courant Phototension Vitesse de recombinaison intrinsèque à la jonction (Sf0) Vitesse de recombinaison en face arrière (Sb) Résistance shunt Résistance série Conclusion et perspectives 2

Présentation du modèle 3

4 Hypothèses: (a) Contribution de l’émetteur négligeable (b) Éclairement par la face avant seule (c) Recombinaisons aux joints de grains perpendiculaires à la jonction, SGB constante, SGB f(G) (d) Couche antireflet sur la face avant 4

5 Densité de porteurs Équation de continuité (1) Distribution de porteurs minoritaires de charge (2) (3) Conditions limites: à la jonction et à la face arrière : (4) (5) 5

6 Conditions limites aux joints de grains: (6) (7) Équations transcendantes (8) (9) 6

Figure 2: Densité des porteurs en fonction de la profondeur dans la base (g=0.005cm, Sf = 3.104cm/s, Sb = 3.103cm/s) Figure 3: Densité des porteurs en fonction de la profondeur dans la base (Sgb=105cm/s, Sf = 3.104cm/s, Sb = 3.103cm/s) 7

Figure 4: Densité des porteurs dans un plan (x,y) à la jonction (g=0 Figure 4: Densité des porteurs dans un plan (x,y) à la jonction (g=0.2cm, Sgb=10cm.s-1 Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 8

Figure 5: Densité des porteurs selon x et la profondeur z dans la base (g=0.1cm, Sgb=102cm.s-1 Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 9

Densité de courant (10) (11) Avec (12) (13) (14) 10

Figure 6: Densité de courant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction ( Sgb=105cm.s-1, Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) Figure 7: Densité de courant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction ( g=0.005cm, Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 11

Densité de courant de CC (15) (16) 12

Figure 8: Densité de courant de court circuit en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain (Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 13

Phototension: (17) Tension thermique (18) (19) 14

Figure 9: Phototension en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction (Sgb=105cm.s-1, Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) Figure 10: Phototension en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction (g=0.005cm, Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 15

Phototension en CO (20) (21) 16

Figure 11: Phototension en CO en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain (Sf= 3.104cm.s-1, Sb= 3.103cm.s-1) 17

Vitesse de recombinaison Sf0 (22) (23) 18

Figure 12: Vitesse de recombinaison Sf0 en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain 19

Vitesse de recombinaison Sb (24) (25) 20

Figure 13: Vitesse de recombinaison Sb en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain 21

Résistance shunt FIG. 14 Caractéristique courant tension g = 0.005cm, Sgb = 105cm/s FIG. 15 Circuit électrique équivalent de la photopile en court circuit (26) 22

Figure 16: Résistance shunt en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain Sf = 106 23

Résistance série FIG. 17 Caractéristique courant tension g = 0.005cm, Sgb = 105cm/s FIG. 18 Circuit électrique équivalent de la photopile en circuit ouvert (27) 24

Figure 19: Résistance série en fonction de la vitesse de recombinaison aux joints de grain Sf = 102 25

26 Conclusion Perspectives Taille de grain  qualité de la photopile SGB   qualité de la photopile . Perspectives Contribution de l’émetteur. Autres modes d’éclairement. Champ magnétique 26

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