INTRODUCTION 
Les cellules photovoltaïques cristallines dominent largement le marché mondial depuis des années, grâce 
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2) Structure et différentes architectures 
□ Structure de la cellule CIGS
Les cellules CIGS sont constituées par empilement. 
D’abord une couche métallique de Mo de 0 ,5 μm d’épaisseur 
est déposé...
□ Différentes architectures de la cellule CIGS 
On peut distinguer plusieurs configurations des cellules CIGS : 
Verre/Mo/...
3) Mode de fabrication 
Plusieurs méthodes sont utilisées pour assembler les couches de la cellule CIGS. 
Le contact arriè...
II) Principes de fonctionnement 
Comme toute cellule photovoltaïque, le fonctionnement de la 
cellule CIGS repose sur l’ut...
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les cellules photovoltaiques type CIGS

  1. 1. INTRODUCTION Les cellules photovoltaïques cristallines dominent largement le marché mondial depuis des années, grâce notamment à leur bon rendement .Néanmoins, leur fabrication demande une quantité d’énergie importante, un cout élevé et une forte quantité de matière. C’est ces inconvénients majeurs qui ont poussé les chercheur à développer la technologie nécessitant moins de matériaux c'est-à-dire celle des couches minces. On compte ainsi les cellules photovoltaïques au silicium amorphe, au CdTe, au tandem (cellule mixe au a-Si/mono C.Si) et au CIGS (alliage du Cuivre, Indium, Galium, Sélénium) qui représente l’objet de notre travail.
  2. 2. 2) Structure et différentes architectures □ Structure de la cellule CIGS
  3. 3. Les cellules CIGS sont constituées par empilement. D’abord une couche métallique de Mo de 0 ,5 μm d’épaisseur est déposée sur du verre (qui représente le substrat) pour réaliser le contact arrière .Puis on vient déposer une couche de CIGS (couche active) de 1,5μm à 2μm d’épaisseur. Suit une couche de CdS ou de ZnS (sulfure de cadmium ou zinc sulfuré) d’environ 50nm et enfin une couche de ZnO (oxyde de zinc ) de 1μm servant de contact avant conducteur. Finalement la cellule est encapsulée sur une couverture donnant une apparence noire
  4. 4. □ Différentes architectures de la cellule CIGS On peut distinguer plusieurs configurations des cellules CIGS : Verre/Mo/CIGS/CdS/ZnO Verre/Mo/CIGS/ZnS/ZnO Verre/Mo/CIGS/ZnS/ (Zn, Mg) O Verre/Mo/CIGS/CdS/ (Zn, Mg) O Verre/Mo/CIGS/Cds/Zn (S, O, OH) Le verre peut être remplacé part d’autre substrat comme une feuille métallique ou du plastique Ainsi, le verre donne une structure rigide tandis que le plastique ou la feuille métallique donne une structure souple. Les meilleures performances sont obtenues avec les cellules possédant une configuration du type verre/Mo/CIGS/CdS/ZnO.
  5. 5. 3) Mode de fabrication Plusieurs méthodes sont utilisées pour assembler les couches de la cellule CIGS. Le contact arrière la couche de Mo est déposée sur du verre par pulvérisation cathodique. La couche absorbante (CIGS) est déposée par Co évaporation. Le CdS est adjointe via un bain chimique. Enfin la couche fenêtre de ZnO est déposée par pulvérisation. La plupart de ces méthodes demande l’utilisation de hautes températures et l’obligation de travailler sous une atmosphère protectrice à faible pression (environ 10-8mb). Ces quelques points font grimper les couts de fabrication. Des méthodes plus économiques existent mais les cellules produites affichent des rendements moindres . Ainsi les cellules peuvent être fabriquées par impression. Dans ce cas les éléments requis sont immergés sous forme de nanoparticules dans une encre. Une imprimante spécifique est alors employée pour déposer les différentes couches composant les cellules, à température ambiante et dans un environnement classique (pas de vide, d’atmosphère inerte). Enfin les différentes couches peuvent être déposées par frittage. Des nanoparticules sont étendues par un système d’electropulverisation sur des précurseurs puis chauffées, mais sans que leur température de fusion soit atteinte. Elles vont alors se souder entres elles, et ainsi assurer une cohésion dans les couches déposées. Les structures déposées par impression affichent donc un rendement inférieur aux autres. Cependant, cette méthode a l’avantage d’accélérer la production et de rentabiliser au mieux l’utilisation des matériaux
  6. 6. II) Principes de fonctionnement Comme toute cellule photovoltaïque, le fonctionnement de la cellule CIGS repose sur l’utilisation de la jonction P-N. L’hétérojonction est formée entre CIGS et ZnO avec une fine couche d’interface constituée de CdS et de ZnO. Le CIGS a un dopage de type P alors que le ZnO est de type N grâce à l’incorporation de Al. Ce dopage asymétrique est à l’origine de la région de charge d’espace qui s’étend d’avantage dans CIGS que dans ZnO. La couche CIGS sert d’absorber avec une énergie de bande interdite de 1,02eV. Le ZnO dopé N sert également de contact supérieur pour collecter le courant Choix de CdS C’est une couche tampon située entre la couche absorbante et la couche d’oxyde transparente .Si un contact entre absorbante et ZnO est directement réalisée une jonction photovoltaïque peut exister mais son rendement sera limité dû à l’inadaptation des bandes interdites, des courants de fuite dus à la présence des zones désordonnées aux joints de grains

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