Etude des proprietes optiques de dispositifs photovoltaiques a base de silicium amorphe par spectroscopie de deflexion photothermique, diffusometrie, et simulation numerique

par François Leblanc

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jérôme Perrin.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Cette etude, realisee conjointement au laboratoire de physique des interfaces et des couches minces de l'ecole polytechnique et a la societe solems, vise a une meilleure connaissance des proprietes optiques des dispositifs photovoltaiques a base de silicium amorphe hydrogene (a-si/h). La spectroscopie de deflexion photothermique (pds) constitue la principale methode experimentale de ce travail. Quatre applications nouvelles sont presentees: par recours a l'effet joule, la deflexion photothermique a permis de caracteriser l'absorption optique dans les oxydes transparents conducteurs (tco), materiaux ici tres rugueux qui constituent l'electrode frontale des dispositifs. Par des mesures photothermiques d'une part resolues et d'autre part moyennees dans l'espace, le piegeage optique du a la reflexion totale a l'interface verre/air a ete analyse. De meme, le rendement energetique des dispositifs a pu etre evalue en determinant par pds les pertes thermiques dans les structures sous differentes polarisations electriques. Des mesures de reflexion et transmission diffuses ont apporte des renseignements importants sur les proprietes diffusantes des dispositifs. Certaines constituent les parametres d'entree d'un programme de calcul des absorptances dans les differentes couches des dispositifs. En raison des rugosites qui sont de taille voisine des longueurs d'onde visibles, ces absorptances ne peuvent etre deduites des lois habituelles de propagation dans les empilements multi-couches. Le programme de simulation elabore au cours de cette these repose sur une approche semi-empirique de la diffusion, en reservant un traitement electromagnetique exact a la propagation des composantes speculaires. Cette modelisation fournit une description satisfaisante des mesures experimentales de reponse spectrale et reflexion totale, et permet la determination detaillee des pertes optiques dans la structure


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  • Annexes : 122 REF

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011043
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