Simulation des propriétés opto électrique des panneaux photovoltaïque tandem à base de cellules en pérovskite

Abstract

Ce projet de fin d'études se concentre sur les cellules solaires à base de pérovskites hybrides. Les pérovskites montrent un grand potentiel en tant qu'alternative efficace et économique dans la conversion photovoltaïque. Des recherches approfondies et des simulations ont montré que ces cellules peuvent atteindre des rendements élevés sans hystérésis, ce qui est prometteur pour leur intégration commerciale. L'étude a examiné en détail la structure, les mécanismes de conversion d'énergie et les performances de ces cellules. Malgré leurs avantages, les pérovskites présentent des défis de stabilité et de reproductibilité. Des avancées telles que l'ingénierie d'interfaces et l'optimisation des couches de transport de charges ont montré des résultats prometteurs pour améliorer leurs performances. Le projet a exploré divers paramètres physiques et a modélisé les cellules à l'aide de SILVACO et MATLAB Simulink. Des défis subsistent pour la commercialisation à grande échelle, notamment la stabilité à long terme et la réduction des coûts. Les perspectives incluent des variations de paramètres et une meilleure compréhension du phénomène d'hystérésis. En fin de compte, ce projet contribue à l'avancement des cellules solaires à pérovskites hybrides, ouvrant la voie à une source d'énergie propre et efficace pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux croissants. La cellule solaire structurée qui a fait l'objet d'études : Verre / Oxyde d’indium et d’étain (ITO) / Couche de transport d'électrons (couche N) / Couche active (la Pérovskite) / Couche de transport de trous (couche P) / Electrode métallique: Glass/ITO/TiO2/Perovskite/Spiro-OMeTAd/Au, présente un rendement de conversion énergétique de 19.12 %, un facteur de remplissage de 80.53 %, une tension de circuit ouvert de 1.14V et une densité de courant en court-circuit de 20.88mA/cm² et une épaisseur de 0.25 µm pour la pérovskite CH3NH3PbI3 et 0.02 µm pour TiO2