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Memoire Complet♣ Contenu du memoire
Etude des matériaux semi-conducteurs
Introduction Générale
Chapitre I: Les matériaux semi-conducteurs III-V
I-1 Introduction
I-2 Définition des semi-conducteurs III-V.
I-3 les composés binaires, ternaires et quaternaires des s/c III-V.
I-3-1 Les composés binaires
I-3-2 Les composés ternaires et quaternaires
I-4 Structure cristalline.
I-5 Réseau réciproque. La zone de Brillouin.
I-6 Méthodes de calcul de la structure de bandes d’énergie des composés semi-conducteurs
I-6-1 Les approximations de base. L’hamiltonien total du cristal
I-6-2 L’approximation adiabatique
I-6-3 L’approximation de Hartree-Fock
I-6-4 Les méthodes de calcul de la structure de bande.
I-6-4-1 La méthode de liaisons fortes
I-6-4-2 La méthode cellulaire.
I-6-4-3 La méthode des ondes planes augmentée (A.P.W)
I-6-4-4 La méthode des ondes planes orthogonaliseés (O.P.W)
I-6-4-5 La méthode des pseudo-potentiels.
I-7 Structure des bandes d’énergie des semi-conducteurs III – V.
I-7-1 Structure de bande de GaAs.
I-7-2 Structure de bande de InP
I-8 Bandes interdites des composés III-V
I-8-1 Bandes interdites des principaux composés III-V
I-8-2 Discontinuité de bandes aux hétérojonctions “offset” ∆E
I-8-3 Nature de la bande de conduction du matériau Ga (1-y)AlyC As
I-9 Théorie de l’approximation de masse effective dans les hétérostructures
I-10 Le modèle d’Anderson d’une hétérojonction
I-11 Conclusion
Chapitre II : La conversion photovoltaïque
II-1 Introduction
II-2 Spectre solaire et l’air masse
II-2-1 L’air masse
II-2-2 Spectre solaire
II-3 Description de la structure d’une cellule solaire
II-4 Absorption et réflexion de la lumière
II-5 Principe de fonctionnement d’une cellule solaire
II-6 Mécanismes de génération et de recombinaison des porteurs
II-6-1 La recombinaison
II-6-1-1- La recombinaison bande à bande
II-6-1-2- La recombinaison par pièges
II-6-1-3- La recombinaison Auger
II-6-2 La génération
II-7 Différents matériaux solaires
II-8 Nouvelles structures photovoltaïques
II-8-1 Cellule photovoltaïque conventionnelle
II-8-2 Cellule à BSF
II-8-3 Cellule noire (Non reflecting cell)
II-8-4 Structure PERL
II-8-5 Photopiles en films minces
II-8-7 Cellule solaire de type Schottky
II-8-8 Cellule solaire de type structure MIS
II-8-9 Tandem solaire
II-9 Conclusion
Chapitre III : Caractéristiques électriques de la cellule solaire
III-1 Introduction
III-2 Courant d’éclairement pour une lumière monochromatique dans une homojonction
III-2-1 Courant dans la région quasi-neutre N
III-2-2 Courant dans la région quasi-neutre P
III-2-3 Courant dans la région de charge d’espace
III-2-4 Photo-courant total
III-3 Hétérojonctions
III-3-1 Photo-courant
III-4 Réponse spectrale
III-5 Courant d’obscurité
III-5-1 Courant d’injection
III-5-2 Courant de recombinaison dans la zone de déplétion
III-5-3 Courant tunnel
III-5-4 Courant total d’obscurité
III-6 Circuit équivalent
III-7 Le Rendement
III-8 Conclusion
Chapitre IV : Le PC1D et la représentation des structures étudiées
IV-1 Introduction
IV-2 Le simulateur PC1D
IV-3 L’environnement de PC1D
IV-4 Identification du matériau GaAs
IV-5 Le fonctionnement du PC1D
IV-6 Présentation des cellules étudiées
IV-6-1 Présentation de la cellule à homojonction
IV-6-2 Présentation de la cellule à hétérojonction
IV-7 Conclusion
Chapitre V: Résultats et interprétations
V-1 Introduction
V-2 Optimisation des cellules
V-2-1 La cellule à homojonction
V-2-1-1 Présentation de la cellule
V-2-1-2 Procédure
V-2-1-2-1 Influence des paramètres de la base sur le performances de la cellule
V-2-1-2-2 Influence des paramètres de l’émetteur sur les performances de la cellule
V-2-2 Cellule solaire à base de GaAs à hétérojonction
V-2-2-1 Présentation de la cellule
V-2-2-2 Influence des paramètres de la couche fenêtre sur les performances de la cellule
V-2-2-2-1 Effet de l’épaisseur de la couche fenêtre
V-2-2-2-2 L’effet du dopage de la couche fenêtre
V-3 Comparaison entre la cellule solaire à homojonction et celle à hétérojonction
V-4 L’effet de la couche antireflet sur les performances de la cellule
V-5 Effet de la couche BSF
V-6 Effet de la texturisation
V-7 Conclusion
Conclusion Générale
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