Modélisation et simulation des cellules solaires à base de P3HT : PCBM (effet de la mobilité et la vitesse de recombinaison en surface).

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse, se veut une contribution à L'effet de la mobilité des porteurs de charge et de la vitesse de recombinaison en surface sur les cellules solaires organiques à base de P3HT: PCBM. Pour cela Nous avons utilisé le modèle du milieu effectif et le simulateur de cellule solaire (SCAPS) pour modéliser les caractéristiques de la cellule solaire et explorer le transport des porteurs de charges dans le dispositif, et nous avons supposé que le mélange est légèrement dopé de type-p et que la bande interdite contient des défauts accepteurs situés près du niveau HOMO. Nous avons fait varier la mobilité des porteurs de charge et la vitesse de recombinaison en surface des porteurs majoritaires et minoritaires au niveau des contacts, et calculé les caractéristiques de la cellule. Nous avons constaté que l'équilibre entre l'optimisation du transport de charge (via la mobilité des porteurs de charges) et l'extraction / injection de charges (via la recombinaison en surface) doivent être pris en compte pour obtenir un rendement élevé de la cellule solaire hétérojonction en vrac P3HT: PCBM.Abstract The work presented in this thesis is a contribution to the effect of charge carrier mobility and surface recombination velocity in organic solar cells based on P3HT: PCBM. For this we used the effective medium model and the solar cell simulator (SCAPS) to model the characteristics of the solar cell and explore the charge carrier transport in the device, and we assumed that the blend is slightly p-type doped and that the band gap contains acceptor defects situated close to the HOMO level. We varied the charge carrier mobility and surface recombination velocity at the contacts for majority and minority charge carriers, and calculated the solar cell characteristics. We found that a balance between optimizing charge transport (via charge carrier mobility) and extraction/injection of charges (via surface recombination) at the both contacts should be taken into account to obtain high device performance in P3HT: PCBM bulk heterojunction solar cell.