Modélisation et simulation des réponses électriques de cellules solaires organiques
Modeling and simulation of electrical responses of organic solar cells
Cellules solaires organiques
Hétérojonction en volume
Modélisation
Simulation
Éléments finis
Extraction de paramètres
Chaînes de Markov
Caractéristiques électriques
Effets en température
Organic solar cells
Bulk heterojunction
Modeling
Simulation
Finite elements
Parameter extraction
Markov chains
Electrical characteristics
Temperature effects
621.3
Photopiles
Cellules solaires organiques
Complexes donneur-accepteur d'électrons
Méthode des éléments finis
Processus de Markov
Matériaux -- Propriétés électriques
Modèles mathématiques
Le principal objectif de ce travail est d’étudier les cellules solaires organiques de type hétérojonction en volume à l’aide d’un modèle bidimensionnel spécifique incluant un état intermédiaire pour la dissociation des charges dans les matériaux organiques. Ce modèle est mis en place dans un logiciel de simulation par éléments finis. Après validation, il est comparé à deux approches existant dans la littérature. Le grand nombre de paramètres requis pour décrire le mécanisme complexe de génération de charges nécessite un algorithme robuste, basé sur l’exploitation de chaînes de Markov, pour extraire ces paramètres physiques à partir de données expérimentales. Le modèle ainsi que la procédure d’extraction de paramètres sont utilisés dans un premier temps pour étudier le mécanisme de dissociation associé à une cellule comportant une nouvelle molécule. Ensuite le comportement en température de cellules à base de P3HT : PCBM est simulé et comparé à des mesures expérimentales.
The main objective of this work is to study bulk heterojunction organic solar cells with a specific two dimensional model that takes into account an intermediate state specific to organic materials. The model is solved numerically by a finite element software. After its validation, it is compared to two existing approaches in the literature. The large number of parameters needed to describe the complex charge generation mechanism requires a robust parameter extraction algorithm, based on the operation of Markov chains, in order to extract these physical parameters from experimental characterizations. The model and the parameter extraction method are then used to study the charge dissociation mechanism of a cell with a newly synthesized molecule. Finally, the temperature evolution of P3HT : PCBM solar cells are simulated and compared to experimental measurements.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
fr
PDF
10053760
Université de Strasbourg
Strasbourg
2015-12-31
https://theses.hal.science/tel-01214618
application/pdf
9923755
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2015/Raba_Adam_2015_ED269.pdf
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https://theses.hal.science/tel-01214618
https://theses.hal.science/tel-01214618
https://theses.hal.science/tel-01214618
https://theses.hal.science/tel-01214618
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Raba
Adam
1988-03-18
FR
188736115
21014843
https://theses.fr/2015STRAD012
2015STRAD012
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2015-04-17
Physique et technologie des composants
Strasbourg
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Doctorat
Docteur es
non
oui
Cordan
Anne-Sophie
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Jean-Paul
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Yann
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Hirsch
Lionel
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Simon
Jean-Jacques
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École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
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Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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Jean-Paul
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Jean-Jacques
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg)
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg)
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