Etudiant : ZRAOULA SOUFIANE

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. SALI AHMED

Annèe : 2026

Résumé : La recherche de sources d’énergie propres et renouvelables constitue aujourd’hui un enjeu majeur face à l’augmentation de la demande énergétique mondiale et aux défis environnementaux. Parmi les technologies les plus prometteuses, l’énergie solaire photovoltaïque occupe une place importante grâce à sa capacité à produire de l’électricité de manière durable et respectueuse de l’environnement. L’amélioration des performances des cellules solaires passe notamment par le développement et l’optimisation de nouveaux matériaux semi-conducteurs, parmi lesquels l’InGaP présente des propriétés intéressantes pour les applications photovoltaïques.Dans ce travail, nous avons étudié et simulé une cellule solaire à base d’InGaP à l’aide du logiciel Silvaco Atlas. Le premier chapitre a été consacré aux généralités sur les matériaux semi-conducteurs et les propriétés de l’InGaP. Le deuxième chapitre a présenté les principes fondamentaux des cellules photovoltaïques ainsi que les principaux paramètres électriques caractérisant leurs performances. Le troisième chapitre a été dédié à la simulation numérique de la cellule solaire et à l’analyse des résultats obtenus. Cette étude nous a permis de mieux comprendre l’influence de plusieurs paramètres technologiques sur les performances de la cellule solaire. Nous avons notamment analysé l’effet de la fraction molaire, de l’épaisseur des couches actives et de différents paramètres de structure. Les résultats obtenus ont montré que les performances de la cellule dépendent fortement de ces paramètres. La meilleure efficacité obtenue est de 12,40 %, correspondant à une fraction molaire x = 0,20, avec une densité de courant de court-circuit de 19,18 mA/cm², une tension en circuit ouvert de 0,835 V et un facteur de forme de 77,41 %. Les résultats de simulation confirment l’intérêt du matériau InGaP pour les applications photovoltaïques et démontrent l’efficacité du logiciel Silvaco Atlas comme outil d’analyse et d’optimisation des cellules solaires. Enfin, ce travail constitue une contribution à l’étude et à l’amélioration des performances des dispositifs photovoltaïques à base d’InGaP et ouvre des perspectives pour des recherches futures visant à atteindre des rendements encore plus élevés. En perspective, ce travail pourrait être complété par l'optimisation d'autres paramètres technologiques et la validation expérimentale des résultats de simulation, afin d'améliorer davantage les performances des cellules solaires photovoltaïques.