[ Technique de détermination de l'épaisseur optimum de la base appliquée à une photopile n+ /p / p + au silicium sous éclairement monochromatique de courtes longueurs d'onde ]
Volume 29, Issue 3, June 2020, Pages 576–586
Meimouna MINT SIDI DEDE1, Mor Ndiaye2, Sega GUEYE3, Mamadou Lamine BA4, Ibrahima Diatta5, Marcel Sitor DIOUF6, El Hadj SOW7, Amadou Mamour BA8, Massamba DIOP9, and Grégoire SISSOKO10
1 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
2 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
3 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
4 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
5 Laboratory of Semiconductors and Solar Energy, Physics Department, Faculty of Science and Technology, University Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
6 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta DIOP, Dakar, Senegal
7 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
8 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
9 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
10 Faculté des Sciences et Techniques, Département de Physique, Université Cheikh Anta DIOP de Dakar, Senegal
Original language: French
Copyright © 2020 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
An n/p/p+ silicon solar cell under monochromatic illumination with short wavelength is studied in steady state. Photogenerated minority carrier’s density in the base is obtained by solving the diffusion equation with boundary conditions at the surfaces of both the junction and the back. The photocurrent density is calculated and represented as function of junction surface recombination velocity for different absorption coefficient values in the short wavelength range. Then at short-circuit current condition given for large junction recombination values, the back-surface recombination expression is derived as silicon absorption coefficient dependent. As a result, compared with the intrinsic recombination velocity, optimum thickness is extracted for given absorption coefficient corresponding to short wavelength illumination and modeled in mathematic relationship.
Author Keywords: Silicon solar cell, Absorption Coefficient, Back surface recombination velocity, Optimum thickness.
Volume 29, Issue 3, June 2020, Pages 576–586
Meimouna MINT SIDI DEDE1, Mor Ndiaye2, Sega GUEYE3, Mamadou Lamine BA4, Ibrahima Diatta5, Marcel Sitor DIOUF6, El Hadj SOW7, Amadou Mamour BA8, Massamba DIOP9, and Grégoire SISSOKO10
1 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
2 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
3 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
4 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
5 Laboratory of Semiconductors and Solar Energy, Physics Department, Faculty of Science and Technology, University Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
6 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta DIOP, Dakar, Senegal
7 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
8 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
9 Laboratoire des Semi-conducteurs et d’Energie Solaire, Faculté des Sciences et Techniques, Université Cheikh Anta Diop, Dakar, Senegal
10 Faculté des Sciences et Techniques, Département de Physique, Université Cheikh Anta DIOP de Dakar, Senegal
Original language: French
Copyright © 2020 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
An n/p/p+ silicon solar cell under monochromatic illumination with short wavelength is studied in steady state. Photogenerated minority carrier’s density in the base is obtained by solving the diffusion equation with boundary conditions at the surfaces of both the junction and the back. The photocurrent density is calculated and represented as function of junction surface recombination velocity for different absorption coefficient values in the short wavelength range. Then at short-circuit current condition given for large junction recombination values, the back-surface recombination expression is derived as silicon absorption coefficient dependent. As a result, compared with the intrinsic recombination velocity, optimum thickness is extracted for given absorption coefficient corresponding to short wavelength illumination and modeled in mathematic relationship.
Author Keywords: Silicon solar cell, Absorption Coefficient, Back surface recombination velocity, Optimum thickness.
Abstract: (french)
Une photopile n+/p/p+ silicium sous l’éclairement monochromatique de courtes longueurs d’onde courte, est étudiée en régime statique. La densité de porteurs minoritaires photogénérés dans la base est obtenue en résolvant l’équation de diffusion munie des conditions limites aux surfaces de la jonction et de la face arrière. La densité photocourant est calculée et représentée en fonction de la vitesse surfacique de recombinaison à la jonction, pour différentes valeurs du coefficient d’absorption dans la plage des courtes longueurs d’onde. Ensuite, dans les conditions de court-circuit à court-circuit de la photopile correspondant aux grandes valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction, l’expression de la recombinaison en face arrière est déduite, dépendante du coefficient d’absorption du silicium. Par suite, comparée à la vitesse intrinsèque de recombinaison, l’épaisseur optimale est extraite pour chaque coefficient d’absorption donné, correspondant à l’éclairement de courte longueur d’onde et modélisée dans la relation mathématique.
Author Keywords: Photopile au silicium, Coefficient d’absorption, Recombinaison en face arrière, Epaisseur optimum.
How to Cite this Article
Meimouna MINT SIDI DEDE, Mor Ndiaye, Sega GUEYE, Mamadou Lamine BA, Ibrahima Diatta, Marcel Sitor DIOUF, El Hadj SOW, Amadou Mamour BA, Massamba DIOP, and Grégoire SISSOKO, “Optimum base thickness determination technique as applied to n/p/p+ silicon solar cell under short wavelengths monochromatic illumination,” International Journal of Innovation and Applied Studies, vol. 29, no. 3, pp. 576–586, June 2020.
