- [ VRPG-Doc-Sc] Electronique --- إلكترونيك
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- ItemAnalyse et optimisation des paramètres photovoltaïques dans les cellules solaires à simple jonction, tandem et triple-jonction en technologie couches minces de silicium(2018-02-15) MAACHOU Fatima; Encadreur: Zebentout BayaRésumé en Anglais : Thin-film silicon solar cells are a low-cost technology and an alternative to traditional wafer-based crystalline solar cells. This work focused on the analysis and optimization of photovoltaic parameters of thin-film silicon solar cells in order to obtain higher efficiency. One of the approaches to improve efficiency is to develop solutions for enhancing the open circuit voltage Voc. For our numerical simulations, AMPS-1D software, which was developed by the group of Prof. Fonash from Penn state University and, wxAMPS2 and wxAMPS3, which were designed at the University of Illinois at Urbana Champaign, in collaboration with Nankai University of China, were used. Firstly, optical and electrical properties of the layers, p-i interface (larger band gap of p-doped window layer, inserting buffer layer) and the active layer (i-layer) thickness in amorphous hydrogenated silicon (a-Si:H) and microcrystalline hydrogenated silicon (μc-Si:H) p-i-n single-junction solar cells have been optimized. Their efficiency, however, remains low and limited. In order to achieve higher and stabilized efficiency for a-Si:H solar cells, multijunction approach is used. We simulated and optimized a tandem micromorph solar cell (a-Si:H/μc-Si:H) and a triple-junction solar cell (a-Si:H/μc-Si:H/μc-Si:H). In multijunction structure, an optimized tunnel recombination junction (TRJ) between subcells and a carefull current matching are required. Simulation results show that the structures achieved higher efficiency thanks to an improvement of Voc due to a better use of the solar spectrum. الملخص (بالعربية) تعتبر الخلايا الشمسية السيليكونية ذات الأغشية الرقيقة تقنية أقل تكلفة و بديل للخلايا الشمسية السيليكونية البلورية التقليدية. ركز هذا العمل على تحليل و تحسين العوامل الفولتضوئية للخلايا الشمسية السيليكونية ذات الأغشية الرقيقة من أجل الحصول على أعلى مردود. و من بين الإقترابات الموجودة لتحسين هذا مردود إيجاد حلول لتعزيز فولتية الدائرة المفتوحة Voc. للمحاكاة، إستعملنا برنامج AMPS-1D الذي تم تطويره من قبل مجموعة البروفيسور فوناش من جامعة بنسلفانيا و البرامج wxAMPS2 و wxAMPS3 التي تم تصميمها في جامعة أوربانا شامبين بالتعاون مع جامعة نانكاي الصينية. أولا، تم تحسين الخصائص البصرية و الكهربائية للطبقات، و الواجهة p-i (طبقة النافذة p ذو عرض واسع لفجوة الطاقة، و إدخال طبقة عازلة) و سمك الطبقة الذاتية (طبقة i) لدى الخلايا الشمسية p-i-n احادية الوصلة و المصنوعة كل من السيليسيوم الهلامي المهدرج (a-Si:H) و السيليسيوم المكروبلوري المهدرج (μc-Si:H). و مع ذلك، لا يزال مردود الخلايا الشمسية منخفض و محدود. و لتحقيق مردود عالي و أكثر استقرارا للخلايا الشمسية المعتمدة على a-Si:H، أستخدم نهج الخلايا المتعددة الوصلات. تم محاكاة و تحسين خلية شمسية مزدوجة الوصلة (a-Si:H/μc-Si:H) و خلية شمسية ثلاثية الوصلة (a-Si:H/μc-Si:H/μc-Si:H). تتطلب هذه البنية من الخلايا تحسين الصمام النفقي العامل على إعادة الإلتحام (TRJ) الموجود بين الوصلات المجاورة و تعديل بين كل التيارات الخلايا. لقد ظهرت النتائج أن تلك الخلايا تحقق مردود أعلى بفضل تحسن فولتية الدائرة المفتوحة Voc و هذا نتيجة للإستغلال الجيد للطيف الشمسي
- ItemElaboration et caractérisation des fenêtres transparentes et conductrices (ZnO dopé Aluminium)(2017-07-04) NAKRELA Abdelkader; Encadreur: BENRAMDANE NoureddineRésumé en Anglais : In this work, the zinc oxide thin films, highly transparent, doped Aluminium were prepared on glass substrates by the Reactive chemical spray method. The incorporation nature of Al atoms in the ZnO lattice was determined by X-ray diffraction and optical analyzes. Indeed, for low doping 2%, the results of X-ray spectra analysis show a simultaneous reduction of lattice parameters (a and c), this variation, which follows Vegard's law, tends to indicate a substitution of Zn by Al. By against for doping > 2% the increase in the lattice parameters thus the grain sizes, in accordance with the VEGARD’s law can be explained by occupation of the interstitial sites by Al atoms. Beyond 4%, the material tends to get disorderly and the crystallites orientation is random. The studied optical properties show that the variation of the optical gap follows a law of the x3/2 form for x <3% (x is the aluminium atom fraction incorporated in the ZnO lattice). The granular structure is fairly visible and some local growths are disrupted. The crystallite size at low enlargement is coherent with the XRD results. Résumé en Français : Dans ce travail, les couches minces de l’oxyde de zinc, hautement transparentes, dopées par l’aluminium ont été élaborées sur des substrats en verre par le procédé de pulvérisation chimique réactive spray. La nature d’incorporation de l’atome d’Al dans la maille de ZnO a été déterminée par les analyses de diffraction RX et optique. En effet, pour des faibles dopages 2, les résultats de l’analyse des spectres RX montrent une réduction simultanée des paramètres de réseau (a et c), cette variation, qui suit la loi de VEGARD, tend à indiquer une substitution de Zn par Al. Par contre pour les dopages >2% l’augmentation des paramètres de réseau ainsi la taille des grains, conformément à la loi de VEGARD, peut s’expliquer par l’occupation des sites interstitiels par des atomes Al. Au delà de 4% le matériau tend à devenir désordonné et l’orientation des cristallites aléatoire. Les propriétés optiques étudiées montrent que la variation du gap optique suit une loi, pour x < 3%, de la forme x3/2 (x est la fraction d’atome d’aluminium incorporée dans la maille de ZnO). La structure granulaire, des couches, est assez visible et certaines croissances locales sont perturbées. La taille des cristallites à faible grossissement est cohérente avec les résultats DRX.
- ItemModélisation et simulation de l’effet de la polarisation spontanée et piézoélectrique dans les cellules solaires à base des semi-conducteurs nitrurés(2017-05-11) Lourassi MADI; Encadreur: SOUDINI BelabbèsRésumé (Français et/ou Anglais) : Abstract It is well known that nitride-based structures contain the polarization effects. In this thesis, the effects of polarization on the photovoltaic characteristics of Si/InGaN tandem solar cells have been analyzed by using the One Dimensional Poisson, Drift-Diffusion, and Schrodinger Solver (1D-DDCC) simulator; the simulations show an improvement in the open-circuit voltage (Voc), and the short-circuit current density (Jsc) for a cell grown along the non-polar m-plane (1100) (without polarization) as compared to that grown along the polar c-plane (0001) (with polarization). Résumé Il est bien connu que les structures à base de nitrure contiennent les effets de polarisation. Dans cet thèse, les effets de la polarisation sur les caractéristiques photovoltaïques de cellules solaires Si/InGaN ont été analysées en utilisant le (1D-DDCC), les simulations montrent une amélioration de la tension en circuit ouvert (Voc), et la densité de courant du court-circuit (Jsc) pour une cellule épitaxie le long de le plan non-polaire m (sans polarisation) par rapport à celle épitaxie le long de le plan polaire c (avec polarisation).
- ItemElectronic and optical properties of the AlxGa1-xAs1-yNy materials, applied for vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) and solar cells(2012-11-25) MERABET Boualem; Encadreur: Abid HamzaAbstract: The aim of my study is to investigate electronic and optical proprieties of the AlxGa1-xAs1-yNy thin layers utilized as quantum wells (QW) grown on GaAs substrates, applied for solar cells and vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs), in order to design high efficiency solar cell and long wavelength optoelectronic device applications. The method of calculations adopted is “Full Potential – Linear Augmented Plane Waves”, using the Wien2k code under Inux environment. This study will confront the available theoretical and experimental works in the optimization and design of solar cells and LW-VCSELs research areas.
- ItemDébruitage des images satellitaires en utilisant les dépendances entre les coefficients d'ondelette(2015-05-26) Kadiri Mohamed; Encadreur: Djebbouri mohamedالملخص (بالعربية) .نركزفي هذه الأطروحة على معالجة صور الأقمار الصناعية بإستعمال العلاقة بين معاملات المويجات .إقترحنا علاقة جديدة أين نستغل كافة المعطيات الناتجة عن التحويل بالمويجات للفصل بين المعلومة المفيدة و التشوهات تم تمثيل معطياتنا في فظاء أكثروضوحا من فضاء الصور الإبتدائ ٱين يمكن إستغلال كافة المعطيات الكامنة في هذه .الصور بما فيها السعة و الخطوط الهندسية معظم الأبحاث في هذا الميدان تهتم بالسعة فقط كعامل وحيد في عملية إزالة التشوهات٫غير أن الفاصلة التي تمكننا من .معرفة هندسة الصورة لها دور هام في طريقتنا تمكنا من وضع خوارزمية شاملة تأخذ بعين الإعتبار جميع الإرتباطات مابين المعاملات في الجوار المباشر أو من مركبة .إلى أخرى .أظهرنا كذلك دور الطريقة المقترحة في عملية تصنيف الصور النتائج المتحصل عليها أضهرت كفاءة إستراتجيتنا في الرفع من نوعية الصور مع إظهار محيط المكونات بالمقارنة مع .الطرق الكلاسكية التي لا تعتبر الفاصلة أو العلاقة بين الأطياف Résumé (Français et/ou Anglais) : Nous nous intéressons dans cette thèse au débruitage des images satellitaires par la dépendance entre les coefficients d'ondelette. Nous avons proposé un nouveau formalisme qui exploite toutes les données résultantes de la transformée en ondelette pour la séparation entre le signal utile et le bruit. Nous avons représenté nos données dans le domaine des ondelettes analytiques, plus explicite que le domaine spatial et qui permet d'exploiter la totalité des informations contenues dans les images à savoir leurs dynamiques et leurs géométries. Alors que la majorité des travaux existants s'intéressent uniquement à l'amplitude des coefficients d'ondelette dans un processus de débruitage, cette information n'est pas le seul facteur déterminant. En effet, la phase qui nous informe sur la géométrie de l'image aura un rôle important dans notre démarche. Par conséquent, la méthode que nous avons développé implique la phase en complémentarité avec l'amplitude. Nous avons proposé également, une stratégie globale de corrections des imperfections tout en tenant compte des corrélations qui peuvent exister entre les pixels dans les différentes bandes spectrales de l'image. Considérer ces dépendances, nous a permit d'aboutir à une stratégie dite "Multi-canal non marginale", c'est à dire, qui traite ces bandes spectrales simultanément. Nous avons aussi démontré l'intérêt de notre méthode dans la classification des images satellitaires. Les résultats obtenus indiquent la supériorité de notre approche dans la réduction du bruit et la préservation des contours par rapport aux méthodes de seuillage en ondelettes classiques qui n'utilisent pas de phase ou n'impliquent pas les informations multi-bandes. Abstract In this thesis, we are interested to satellite images denoising by the dependence between the wavelet coefficients. We propose a new formula that exploits all the resulting data of the wavelet transform for the separation between the signal and the noise. We represent our data in the field of analytical wavelet more explicit than the spatial domain and allows to exploit all the information contained in the images as its magnitude and geometry. While the most of existing work are only interested in the magnitude of the wavelet coefficients in a noise reduction process, this information is not the only determining factor. Indeed, the phase that informs us about the geometry of the image have an important role in our approach. Therefore, we have studied the complementarities between phase and magnitude. We will also propose a new strategy of denoising where the correlations between the pixels in the multiple bands of the image are taking into account. The consideration of these dependencies, allowed us to achieve a strategy called "non-marginal Multi Channel", i.e, dealing with these spectral bands simultaneously. We also demonstrated utility of our approach in the classification of satellite images. The obtained results indicate the superiority of our approach in noise reduction and edge preservation in comparison with classical wavelet thresholding methods that do not use phase or multiband information.
