Etudiant : RIANI FARID

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

Encadrant : Pr. SALI AHMED

Annèe : 2025

Résumé : Ce travail a pour objectif d’étudier et d’optimiser les performances d’une cellule solaire basée sur l’alliage semi-conducteur InGaN. Dans un premier temps, une analyse approfondie des propriétés structurales, électriques et optiques de l’InGaN a été réalisée, mettant en évidence son fort potentiel pour les applications photovoltaïques grâce à son gap d’énergie direct et ajustable, sa forte absorption optique et sa bonne mobilité des porteurs. La méthodologie adoptée repose sur une approche numérique, utilisant le logiciel SCAPS-1D pour simuler le comportement de la cellule solaire sous différentes conditions. Nous avons notamment étudié l’influence de la composition en indium et de l’épaisseur des couches actives sur les paramètres photovoltaïques clés : courant de court-circuit , tension en circuit-ouvert , facteur de forme (FF) et rendement de conversionLes résultats de simulation ont montré qu’une augmentation contrôlée de la fraction d’indium permet d’améliorer l’absorption du spectre solaire, tout en maintenant des performances électriques stables. L’ajustement de l’épaisseur des couches a également permis d’optimiser la collecte des porteurs de charge. Les configurations optimales identifiées présentent des rendements compétitifs, confirmant le fort potentiel de l’InGaN dans les cellules solaires de nouvelle génération. Cette étude numérique contribue à la conception de dispositifs photovoltaïques plus efficaces, et ouvre des perspectives vers la fabrication de cellules solaires à base d’InGaN, performantes et adaptées aux besoins énergétiques actuels.