Simulation et optimisation des cellules solaires Photovoltaïque à base de CIGS

Abstract

Résumé Dans ce travail, l’étude menée avec le simulateur wxAMPS-1D a mis en évidence des paramètres essentiels pour optimiser les performances de la cellule solaire photovoltaïque à base de CIGS avec une structure à hétérojonction ZnO/CdS/CIGS, Les paramètres de la couche de fenêtre ZnO ont été maintenus constants, tandis que l’épaisseur et le dopage des couches CdS (tampon) et CIGS (absorbeur) ont été individuellement modifiés pour évaluer leur impact. . Elle montre qu’une épaisseur de CdS supérieure à 50 nm ou un dopage excessif réduit l’efficacité, tandis qu’une couche CIGS de 3 μm permet d’absorber 98 % du spectre utile, conduisant à un rendement optimisé de 19,84 %. L’approche multiparamétrique démontre ainsi son efficacité. Mots-clés : CIGS cellules solaires, simulation numérique, optimisation des performances, jonction PN, semi-conducteurs, couche absorbante. Abstract In this work, the study conducted with the simulator wxAMPS-1D highlighted essential parameters to optimize the performance of the photovoltaic solar cell based on CIGS with a ZnO/CdS/CIGS heterojunction structure, The parameters of the ZnO window layer were kept constant, while the thickness and doping of the CdS (buffer) and CIGS (absorber) layers were individually modified to assess their impact. It shows that a CdS thickness greater than 50 nm or excessive doping reduces the efficiency, while a CIGS layer of 3 μm allows to absorb 98% of the useful spectrum, leading to an optimized efficiency of 19.84%. The multiparametric approach thus demonstrates its effectiveness. Keywords : CIGS solar cells, numerical simulation, performance optimization, PN junction, semiconductors, absorber layer.