Faculté des Sciences et Techniques

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1 Faculté des Sciences et Techniques
Le 1er Août 2003 Faculté des Sciences et Techniques DEA Énergie Solaire Exposé présenté par: M. Saïdou MADOUGOU Sujet: « Application de la technique de rendement quantique interne à la détermination des paramètres de recombinaison dans une photopile bifaciale au silicium. »

2 1. Description et fonctionnement
2. Étude de densités des porteurs minoritaires Expressions du rendement quantique interne 4. Détermination de la longueur de diffusion effective 5. Résultats et discussion 6. Conclusion et perspectives

3 1. Description et fonctionnement de la photopile bifaciale au Silicium
X= 0 X= H Base( p) Émetteur(n+) Zone surdopée ( p+) monochromatique Lumière fig.1: structure de la photopile bifaciale au silicium (n+-p-p+)

4 1. 2. Principe de fonctionnement
Lumière monochromatique fig.2 : Dispositif de fonctionnement de la photopile courant Face avant base Face arrière émetteur V R K Électrons trous

5 2. Densités des porteurs minoritaires de charge
2. 1. Équation de continuité 1 2 sa solution générale 2. 2. Conditions aux limites En x= 0 En x= H 3 4

6 2. 3. Profils des densités de porteurs minoritaires de charge
fig.3: éclairement par la face avant fig.4: éclairement par la face arrière Profils de densités des porteurs minoritaires de charge en fonction de la profondeur x de la base pour différentes longueurs d’onde D = 35cm2.s-1 ; H = 160µm ; sb1 = 5.105cm.s-1 ; sb2 = 5.105cm.s-1 [5]

7 2. 4. Densités de Photocourant
5 fig.5: éclairement par la face avant fig.6: éclairement par la face arrière Densités de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes longueurs d’onde D = 35cm2.s-1 ; H = 160 µm ; sb1 = cm.s-1; sb2 = 5.105cm.s-1 [5]

8 2.5. Profils des densités de Photocourant en fonction de sb
fig.7: éclairement par la face avant fig.8: éclairement par la face arrière Profils des densités de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison en face arrière sb. D = 35cm2.s-1 ; H = 160 µm ;  = µm ; sf1 =3.103cm.s-1 ;sf2 =3.103cm.s-1 [5]

9 2. 6. Vitesses de recombinaison
Vitesses de recombinaison en face arrière 7 8

10 2.6.2. Profils des vitesses de recombinaison en face arrière
fig.9: éclairement par la face avant fig.10: éclairement par la face arrière Vitesses de recomb. en face arr. en fonction de la longueur de diffusion L D = 35cm2.s-1 ; H = 160 µm ;  = µm.  [5]

11 2.6.3. Vitesses de recombinaison à la jonction
10 11 12

12 2. 6.4. Profils des vitesses de recombinaison à la jonction
fig.11: éclairement par la face avant fig.12: éclairement par la face arrière Vitesse de recomb. à la jonct. en fonction de la longueur de diffusion L D = 35cm2.s-1 ; H = 150µm  ;  = 0.575µm. [5]

13 3. Expressions du rendement quantique interne
13 fig.13: éclairement par la face avant fig.14: éclairement par la face arrière Rendement quantique interne en fonction de la longueur d’onde  H = 150 µm  ; L = 89 µm [5].

14 4. Détermination de la longueur de diffusion effective
Méthode d’algorithme Début Déclaration des constantes et variables Initialisation de L L0 et  0 Incrémentation de L Calcul de  0  et L0 L   0   0 non Leff L0 Oui Fin Dernière valeur de L?

15 4.2. Méthode d’ajustement linéaire
15 16 fig.15: éclairement par la face avant entre µm à µm fig.16: éclairement par la face arrière entre µm à µm Ajustements linéaires de l’inverse des rendements quantique interne en fonction de 1/ pour une photopile d’épaisseur H = 150 µm. [5]

16 5. Résultats et discussion
Tableau. 1: longueurs de diffusion ( face avant ) 5.1. Méthode d’algorithme Tableau. 2: longueurs de diffusion ( face arrière )

17 5. 2. Méthode d’ajustement linéaire
Tableau.3: longueur de diffusion (sur la face avant) Tableau.4: longueur de diffusion (sur la face arrière)

18 5 -3. Détermination des paramètres de recombinaison
Tableau.5: Paramètres de recombinaison pour un éclairement par la face avant Tableau.6: Paramètres de recombinaison pour un éclairement par la face arrière

19 7. Conclusion et perspectives
* Étude * Détermination des paramètres * Originalité * Niveau d’éclairement, champ magnétique. MERCI !