Investigation on the efficiency of back-contact monocrystalline silicon solar cells in low concentration and non-homogenous illumination

Résumé

Les énergies renouvelables et en particulier les cellules solaires font l'objet d'un intérêt constant. Par conséquent, l'étude des paramètres qui influencent l'efficacité des cellules solaires ainsi que les méthodes permettant d'améliorer leurs performances est d'un grand intérêt. Parmi les paramètres possibles qui influencent l'efficacité de la cellule solaire, l'éclairage non uniforme est le plus fréquent, en particulier dans les systèmes de cellules solaires à concentration ; par conséquent, l'étude de l'influence de l'éclairage non uniforme sur la performance des cellules solaires est d'une grande valeur. Dans cette thèse, une revue de la littérature sur le sujet des cellules solaires et en particulier sur l'éclairage non uniforme est donnée. La cellule solaire à contact arrière est modélisée à l'aide de COMSOL et les effets du dopage sur les paramètres de la cellule sont étudiés. Le modèle simulé est vérifié par la théorie dans différentes conditions d'intensité de la lumière. Ensuite, ce modèle est étudié sous un éclairage non homogène dans différents rapports de concentration et les résultats des simulations sont comparés aux travaux précédents. Des conclusions sont tirées de la simulation concernant les impacts d'un éclairage non uniforme sur l'efficacité de la cellule solaire en basse et haute concentration. Une cellule solaire à contact arrière est caractérisée en laboratoire et les impacts de la zone illuminée sur les caractéristiques de la cellule sont étudiés. De plus, les effets de la température sur les paramètres de la cellule sont mesurés et comparés avec la théorie qui montre un bon accord. Une méthode permettant de générer un éclairage non uniforme ainsi que les mesures de la carte d'intensité résultante sont présentées. La cellule solaire est étudiée sous différents éclairages non uniformes, avec des éclairages moyens différents sur la cellule et les résultats sont comparés avec la théorie. Sur la base des résultats de la simulation et des expériences, il est conclu que les effets de l'éclairage non uniforme sur l'efficacité de la cellule sont négligeables pour une faible concentration, avant d'atteindre la saturation alors que la température reste constante, sous contrôle. En ce qui concerne la concentration moyenne et élevée, l'effet de la température et la saturation qui se produit en raison d'un éclairage non uniforme, entraîne une baisse de l'efficacité de la cellule.

Date	30 mars 2021
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ricardo Izquierdo (Directeur(-trice))