Optimisation du fonctionnement des photopiles

Optimization of solar cell performances

• Auteur / Autrice : Frédéric Pélanchon
• Direction : Jean-Pierre Charles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Composants, signaux et systèmes
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Optimisation mathématique

Dispositifs photoélectroniques

Photopiles

Résumé

L'obstacle premier au traitement mathematique de l'optimisation du rendement d'une photopile provient de l'impossibilite d'en donner une expression analytique, du fait de la complexite des phenomenes provenant a la fois des lois physiques et des donnees technologiques. Un modele analytique du courant photoelectronique d'une photopile en fonction des parametres de structure est etabli. Il permet d'obtenir des domaines de dopage de l'emetteur et de la base pour lesquels les autres parametres intrinseques n'ont que peu d'influence sur la valeur maximale de ce courant quand la surface de l'emetteur est bien passivee. Une etude comparative des modeles a une et a deux exponentielles caracterisant le fonctionnement d'une photopile sous eclairement, souligne l'insuffisance du modele du premier ordre pour une optimisation du fonctionnement des photopiles. Grace au travail precedent, les performances d'une photopile peuvent s'exprimer precisement en fonction des parametres de structure. Une methode d'optimisation, qui remplace ces parametres avec contraintes par des variables sans contraintes, et qui permet d'observer l'influence simultanee de tous les parametres sur le fonctionnement de la photopile, est developpee. L'etude physique des performances d'une photopile ainsi optimisee est menee en fonction des parametres de structure: il est montre qu'accepter une faible perte de l'energie lumineuse incidente permet d'utiliser une structure qui diminue la recombinaison des porteurs de charge dans la base