Thèse de Doctorat Troisième cycle de Physique présentée par Mr NZONZOLO Maître es Science Étude en simulation des effets des paramètres macroscopiques.

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1 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

2 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

3 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

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

5 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

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

7 Caractéristiques courant-tension de la photopile
Figure 1

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

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

10 Effet du niveau d’éclairement
Figure 6

11 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

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

13 Éclairement simultané
Densité de courant Figure 9 Éclairement simultané

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

15 Éclairement simultané
Phototension Figure 12 Éclairement simultané

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

17 Vitesse de recombinaison à la jonction
Figure 15 Éclairement simultané

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

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

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

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

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

23 Caractéristiques Courant – Tension
Éclairement simultané Figure 24

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

25 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

26 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

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

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

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

31 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

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

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

34 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

35 Merci pour votre Aimable Attention