Modélisation et simulation des cellules solaires à base des matériaux organiques Application à la structure P3HT : PCBM

Abstract

Dans ce travail, L’effet du piégeage et de la température ont été étudiés sur une cellule solaire organique a base de P3HT: PCBM. Nous avons utilisé l'outil de simulation SILVACO pour modéliser le courant-tension et l'efficacité quantique externe (EQE). Nous avons montré bonne concordance avec les mesures expérimentaux. La mobilité des porteurs de charge pour les électrons et les trous a été variée en tenant compte la dépendance de la mobilité avec la concentration de piège et la température. Nous avons trouvé que le bon rendement est atteint avec la densité de piège ne dépasse pas 10-15-10-16cm-3 .Le processus de recombinaison décrit par la statistique de Shahley-Shah, provoqué par des concentrations de piégeage plus élevées limite les performances de la cellule solaire, tandis que des faibles concentrations des pièges augmentent la mobilité des porteurs de charge que l'augmentation de la recombinaison bimoléculaire de Langevin conduisant à une réduction de la tension en circuit ouvert et de l'efficacité. Les valeurs maximales de rendement trouvé entre 220 et 250 K en raison de l'augmentation du courant de court-circuit et de la diminution de la tension en circuit ouvert avec l'augmentation de la température.