Cellules et jonctions tunnel (Ga,In) (P,As) épitaxiées sur InP pour la conversion photovoltaïque multispectrale de l'énergie solaire

par Patrick Garabedian

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Verié.

Soutenue en 1989

à Nice .


  • Résumé

    ACe travail est une contribution à l'étude de la faisabilité d'un système de conversion photovoltaïque multispectrale de l'énergie solaire à très haut rendement de conversion énergétique. Cet ensemble photovoltaïque multi-semiconducteurs utilise 4 cellules de conversion élaborées à partir de matériaux semi-conducteurs composés III-V de différentes largeurs de bande interdite (gap) GaAs, (Al,Ga)As, (Ga,In)As, (Ga,In)(P,As), chaque cellule pouvant être ainsi adaptée à des bandes spectrales différentes du rayonnement solaire. Un tel ensemble photovoltaïque, principalement destiné à être utilise sous flux solaire concentré, permet de réduire les pertes intrinsèques inhérentes au mode de conversion photovoltaïque à une seule cellule et doit permettre l'obtention de rendements de conversion de l'ordre de 40%. La présente étude s'intéresse tout particulièrement à la conversion de la partie de l'énergie solaire correspondant à h<1,43eV (non exploitée par la cellule GaAs par effet de transparence de l'arséniure de gallium aux photons d'énergie h<1. 43eV) au moyen d'une photopile d'appoint, de gap approprié, élaborée dans l'alliage quaternaire Ga. 29In. 71As. 63P. 37 (0. 94eV) épitaxiées en phase liquide sur substrat de phosphure d'indium (InP). Les jonctions à effet tunnel dans les alliages Ga. 29In. 71As. 63P. 37 et Ga. 47In. 53As, qui permettent d'associer dans un tandem monolithique bispectral a deux terminaux la cellule (Ga,In)(P, As) à une deuxième cellule d'appoint élaborée dans l'alliage Ga. 47In. 53As (0. 75eV), ont également fait l'objet d'une étude approfondie

  • Titre traduit

    (Ga, In) (P, As) solar cells and tunnel junctions epitaxially grown in InP for solar energy multispectral photovoltaic conversion


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