Résumé:
Les cellules photovoltaïques sont l’une des applications importantes des
énergies renouvelables. Néanmoins plusieurs facteurs limitent leur utilisation, à savoir
le coût, le rendement et la toxicité des matériaux. Les cellules solaires à base de
sélénide de cuivre indium gallium (CIGS) ont démontré des performances élevées
comme absorbeur. Les dispositifs basés sur le CIGS sont plus efficaces, compte tenu
de leurs performances, de leur nature écologique et de leur coût réduit. Dans cette
étude, nous avons proposé une cellule solaire à base d'absorbeur CIGS avec une
hétérostructure ZnO/CdS/CIGS/Sb2Se3/Mo, avec une couche de champ de surface
arrière (BSF) Sb2Se3, la couche fenêtre ZnO et la couche tampon CdS.
En utilisant le logiciel de simulation unidimensionnelle du simulateur de capacitance
de cellule solaire, les effets de la présence de la couche BSF, de l'épaisseur, de la
densité de dopage sur la tension de circuit ouvert, le courant de courant court-circuit,
le facteur de forme et son efficacité, ainsi que sur l'efficacité quantique et le taux de
recombinaison, du dispositif ont été étudiés en détail. Les résultats de la simulation
ont révélé qu'une seule couche d'absorption CIGS d'une épaisseur de 1 μm avec des
couches tampon CdS et BSF (Sb2Se3) dans cette structure offre une efficacité de
26,86%. Ainsi, ces résultats de l'hétérostructure proposée basée sur le CIGS
fournissent une voie claire pour fabriquer des cellules solaires à haute efficacité avec
des performances plus prometteuses que les conceptions conventionnelles
précédemment signalées.
