ÉLECTRIQUES ET DES VITESSES DE RECOMBINAISONS SURFACIQUES DANS LA
PHOTOPILE BIFACIALE AU SILICIUM

Effects from large p solar proton events on performance of space solar arrays in geostationary orbit environment 

Les auteurs de cet article présentent une analyse des dégradations des panneaux solaires montés sur deux satellites en orbite géostationnaire suite à des événements solaires importants. En effet, une comparaison entre les prévisions et les courants réels mesurés (c’est-à-dire les performances des différents panneaux solaires) a montré l’influence qu’ont eue les éruptions solaires des 14-15juillet 2000 et 8-9 novembre 2000. Les auteurs ont d’abord analysé le rayonnement solaire correspondant à ces deux événements et montré qu’ils transportaient à eux seuls un flux équivalent supérieur au flux annuel normal de protons soit environ 3,5.1013 cm-2 Ils ont alors montré que les dégradations occasionnées étaient telles que l’on pouvait conclure ainsi : -pour le premier satellite (SESAT), les variations causées sur une période d’une année et cinq mois seraient équivalentes à celles prévues pour une période normale de trois ans soit un écart de 9% par rapport aux prévisions. -Pour le deuxième satellite, les variations causées sur une période de deux ans sont équivalentes à celles prévues pour une durée de 3,5ans soit un écart de 12,5 %. Les auteurs démontrent ainsi l’importance des événements solaires majeurs sur les performances des panneaux solaires à bord des satellites en orbite géostationnaire. 

Radiation damage in silicon detectors 

Les auteurs de ce travail présentent les effets de l’irradiation sur des détecteurs au Silicium. Ils montrent les principaux types d’effets observés : -Augmentation de courant de fuite -Réduction de la mobilité des porteurs -Augmentation de la durée de collecte de charge – Augmentation du temps de montée du signal de sortie -Diminution de la sensibilité à l’éclairement Les auteurs, partant de la relation empirique entre le coefficient de dommage donné ci-dessous Et le type de radiation, proposent un résumé de valeurs de coefficients de dommage pour des particules données et des énergies particulières.    Kl 0 11 (I-1) Dans cette équation, Kl désigne le coefficient de dommage, Φ l’énergie d’irradiation, τ0 et τ la durée de vie des porteurs avant irradiation et celle après irradiation. Ils trouvent que pour les particules de haute énergie le coefficient Kl est de l’ordre de 10-8 tandis qu’il est de l’ordre de 10-6 pour celles de plus faible énergie. Les auteurs terminent en montrant l’effet des recuits thermiques sur l’énergie de gap. 

Quantifying low energy proton damage in multi-Junction solarcells

Dans cet article, les auteurs présentent une étude en modulation destinée à quantifier les effets d’irradiation de cellules multi jonctions (trois jonctions) par des protons de faible énergie. Pour cela, ils utilisent la méthode de transport de Monte Carlo (SRIM) basée sur la méthode d’analyse des doses de dommage dû au déplacement. Cette simulation est effectuée dans trois différentes conditions notamment : -Protons mono énergétiques et unidirectionnels avec incidence normale sur les photopiles non couvertes : c’est-à-dire le test de base. – Protons mono énergétiques et omnidirectionnels toujours des protons mono énergétiques et omnidirectionnels dont les trajectoires sont modifiées pour tenir compte du transport du faisceau à travers une vitre protectrice : c’est le cas le plus représentatif pour le milieu spatial. L’objectif essentiel est de trouver les corrélations entre les résultats de tests effectués au sol et les dégradations qui pourraient survenir dans l’espace. Les auteurs montrent alors que dans un environnement spatial, les photopiles multi-jonctions auront une répartition uniforme pour ce qui concerne les dommages dans les zones actives. De plus, les tests au sol avec des protons de faible énergie n’apportent pas de précision supplémentaire significative aux résultats obtenus si on analyse les résultats en termes de dommage dus au déplacement des particules. Si une dégradation préférentielle d’une région par rapport aux autres régions de la photopile est observée, cela est dû surtout aux sensibilités différentes pour chacune des cellules et non à une réelle non-uniformité de répartition des dégradations. 

Analysis and modelling of electron and proton irradiation effects in Cu(In,Ga)Se2 solar cells 

 Une étude théorique et expérimentale des défauts crées suite à une irradiation d’une photopile de type CIGS par un flux de protons et des électrons est faite. À partir d’une spectroscopie d’impédance et de l’analyse des dégradations induites sur les propriétés de la photopile, le taux injection des défauts pour les CIGS suite à une irradiation par les protons aussi bien que par des électrons a été trouvé. La résistance du CIGS par rapport au bombardement par les électrons est nettement meilleure à celle par les protons ; de plus lors d’un bombardement par des électrons seule la tension de circuit ouvert est détériorée alors que dans le cas du bombardement par les protons, toutes les valeurs montrent que le CIGS semble 1000 fois plus résistant à l’irradiation par les électrons que par les protons. 

Displacement damage dose analysis of proton irradiated CIGS solarcells on flexible substrates 

 L’analyse de l’irradiation par des protons de photopile de type CIGS CuIn(Ga)Se2 est présenté. L’étude montre que les cellules sur substrats flexibles présentent des résultats semblables à celles sur verre en termes de dose de dommage (Dd). Les caractéristiques I-V sous obscurité ont été présentées avant et après irradiation ; elles ont montré que le comportement de la photopile dépendait alors de la tension de polarisation, car pour de faibles tensions de polarisation, le courant d’obscurité est réduit (après irradiation) tandis que pour les tensions de polarisation plus grandes, c’est le contraire : le courant d’obscurité augmente après irradiation. La caractéristique P-V montre que la puissance maximale diminue avec le flux de protons incidents pour cinq types différents de photopiles CIGS. Le tracé des points de puissance maximale en fonction de la dose de dommage Dd permet de trouver une relation empirique 𝑃 𝑃0 = 1 − 𝐶 ∗ 𝐿𝑜𝑔 (1 + 𝐷𝑑 𝐷𝑥 ) Avec P0 est la puissance maximale avant irradiation, P celle après irradiation, C et Dx des coefficients obtenus par ajustement logarithmique. Cette étude montre que la dégradation primaire causée par l’irradiation par les protons est la réduction de la tension de circuit ouvert due à l’augmentation du courant d’obscurité. I-1-6-Radiation effect test for single-crystalline and polycrystalline silicon solar cells [34] Ce travail présente les résultats de l’irradiation de photopiles mono et polycristallines par des protons d’un accélérateur de protons. Les photopiles sont soumises à deux énergies différentes avec deux flux différents (20,3MeV et 3,24.1011 particules/cm2 , puis10, 7MeV et 2,28.1011particules/cm2 ). Les auteurs comparent ensuite les performances des photopiles avant et après irradiation pour un lot de 16 photopiles et montrent que ces dégradations pour les photopiles polycristallines sont 5% inférieures à celles des monocristallines. De plus, les dégradations sur les polycristallines vont jusqu’à 30% et celles des Monocristallines à 35%. La dégradation de performance peut dans le cas être présentée par la relation        0 0 1   CLogDD (I-2) Où D désigne la performance après irradiation et D0 celle avant irradiation ; Φ0 est un Coefficient d’ajustement et Φ l’énergie d’irradiation.

METHOD FOR MEASUREMENT OF ALL RECOMBINATION PARAMETERS IN THE BASE REGION OF SOLAR CELLS 

L’étude de l’effet du champ magnétique d’une cellule photovoltaïque soumise à une illumination par la face arrière montre une diminution du photocourant lorsque l’intensité du  champ magnétique augmente. Une méthode simple de mesure de certains paramètres de recombinaison (mobilité, longueur de diffusion, durée de vie, vitesse de recombinaison en face arrière des porteurs minoritaires) dans la base est développée. Pour la détermination de ces paramètres de recombinaison, seul le courant de court-circuit sans et avec champ magnétique et pour deux longueurs d’onde différentes est considéré. Lorsque la base de la cellule est illuminée par une lumière monochromatique (figureI-5), le photocourant est dominé par celui des électrons.