Etude théorique du piégeage de la lumière dans la structure photonique

: application aux cellules photovoltaïques ultra-minces en silicium mono-cristallin

  • Aline Herman

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences

Résumé

L'utilisation de couches absorbantes ultra-minces en silicium monocristallin permet de réduire la quantité de matière première utilisée lors de la fabrication des cellules photovoltaïques. Cependant, ceci s'accompagne d'une réduction de la probabilité d'absorption de la lumière incidente en comparaison à une couche épaisse. L'introduction de nanostructures photoniques en surface de la couche absorbante permet de piéger la lumière suite à la diffraction de l'onde incidente dans le silicium et au couplage avec les modes quasi-guidés. Les propriétés optiques des corrugations de surface ont été modélisées et optimisées numériquement dans le but de maximiser l'efficacité des cellules. L'influence de trois facteurs sur le photocourant généré par la cellule a été étudiée : la morphologie des corrugations, leur arrangement ordonné ou désordonné et l'incohérence temporelle de l'onde incidente. Cette thèse montre que des corrugations de surface optimales arrangées de manière ordonnée ou pseudo-désordonnée permettent une augmentation de l'absorption en comparaison à une couche plane de même épaisseur. De plus, les paramètres optimaux varient en fonction du temps de cohérence de la source lumineuse.
la date de réponse27 nov. 2015
langue originaleFrançais
L'institution diplômante
  • Universite de Namur
SuperviseurOlivier DEPARIS (Promoteur), Philippe Lambin (Président), Michael SARRAZIN (Jury), Ounsi El Daif (Jury), Christian Seassal (Jury) & Franz-Josef Haug (Jury)

Contient cette citation

Etude théorique du piégeage de la lumière dans la structure photonique : application aux cellules photovoltaïques ultra-minces en silicium mono-cristallin
Herman, A. (Auteur). 27 nov. 2015

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences