Étude de l’effet des caractéristiques de la couche TCO sur les propriétés de la cellule PV en silicium

Abstract

Dans ce travail, nous avons utilisé la simulation afin d’optimiser les paramètres des cellules solaires de type N-I-P et TCO/ N-I-P à base de Si amorphe et polycristallin ainsi que celles de type TCO/ZnO/P-I-N. Nous avons analysé l’influence de l’épaisseur, le dopage, l'éclairement ainsi que celle dès résistances série et parallèle sur les performances des cellules solaires à l’aide du simulateur GPVDM. Les résultats obtenus en simulation montrent que les cellules N-I-P avec une couche TCO peuvent avoir un rendement théorique mieux à une valeur estimé à 8% qu’une cellule N-I-P simple à base de silicium. Nous avons trouvé que le rendement de ces cellules est sensible à la nature et à l’épaisseur de la couche TCO. Parmi les trois matériaux considérés dans cette étude comme TCO (FTO, ITO, et ZnO), le ZnO apparait comme le meilleur choix. La valeur optimale de l’épaisseur de la couche TCO est 80 nm. D’autre part, nos résultats montrent que les cellules de type TCO/ZnO/P-I-N ont un rendement de 22.49%, ce qu’est 2 fois supérieure à celui des cellules N-I-P simples. Compte tenu de ces résultats, les cellules solaires à hétérojonction de type ITO/ZnO/Si présentent un bon rendement de conversion.