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Incorporation des nanotubes de carbone dans la couche active d’une cellule photovoltaïque à colorant.

Dembélé, Kadiatou Thérèse (2011). Incorporation des nanotubes de carbone dans la couche active d’une cellule photovoltaïque à colorant. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'énergie et des matériaux, 99 p.

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Résumé

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L’énergie solaire est la plus inépuisable et disponible des énergies renouvelables. C’est pourquoi le développement des dispositifs photovoltaïques a attiré beaucoup d’intérêts dans le monde scientifique. La technologie à base de silicium est jusqu’à date la plus exploitée dans le domaine photovoltaïque. Par ailleurs, malgré que ces cellules (à base de silicium) offrent une bonne efficacité énergétique, leurs prix demeurent élevés à cause des traitements et de la manufacture du silicium. Beaucoup de matériaux sont indiqués pour la conception des dispositifs photovoltaïques, mais bon nombres d’entre eux n’offrent pas un rapport optimal efficacité/coût limitant ainsi leurs expansions. Les cellules photovoltaïques à colorant communément appelées ‘‘Cellule Grätzel’’ furent développées ces dernières décennies comme étant la 3ème génération des cellules solaires [1]. C’est une technologie simple et peu couteuse car elle utilise des matériaux semi-conducteurs peu couteux et disponibles; Par exemple: le dioxyde de titane (TiO2) ou l’oxyde de Zinc (ZnO). Cependant leurs efficacités demeurent faibles par rapport à celles des cellules de la génération précédente (à base de silicium). Ceci est dû entre autre au degré de pureté du matériau semi-conducteur utilisé. Pour rendre ces cellules Grätzel plus compétitives il est important d’étudier leurs caractéristiques et la possibilité d’ajout (et/ou de remplacement de certains composants par) d’autres matériaux susceptibles d’améliorer l’absorption des photons ainsi que le transport de charge dans la couche active et en limitant la recombinaison des charges afin d’augmenter leur rendement de conversion de la cellule. Notre attention fut retenue par les Nanotubes de carbone à cause de leurs extraordinaires propriétés physiques et mécaniques et le fait qu’ils soient de bons candidats dans l’amélioration des performances des cellules solaires. [1], [2], [3] En outre, en fonction des conditions thermiques de préparation des cellules photovoltaïques (PV) à colorant, il a été rapporté que les NTCs peuvent contribuer à l’augmentation de l’efficacité de ces cellules [4], [5]. Cependant, cette incorporation des NTCs dans la couche active des cellules à colorant peut être nuisible si les conditions d’expérience et les quantités de NTCs utilisées ne sont pas optimales. Le présent projet étudie les différentes conditions d’utilisation des NTCs dans les cellules à colorant pour atteindre à une plus grande efficacité énergétique du système.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Rosei, Federico
Co-directeurs de mémoire/thèse: Santato, Clara
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: nanotubes de carbone; cellule photovoltaïque à colorant; utilisation; fabrication; efficacité
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 06 août 2014 20:55
Dernière modification: 17 nov. 2015 16:34
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2136

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