Rev. Phys. Appl. (Paris) 18, 569-586 (1983)
DOI: 10.1051/rphysap:01983001809056900

Cellules photovoltaïques utilisées en séparation spectrale - I. Comparaison des couplages de photopiles solaires du type Ga 1-xAlxAs-Si et GaAs-Ge étude sous concentration

A. Chave et J.R. Leguerre

Laboratoire d'Energie Solaire, Faculté des Sciences, Avenue Ibn Batota, Rabat, Maroc

Abstract
We present a study of the photovoltaic behaviour of a set two systems each of which has two solar cells Ga1-xAlxAs-Si and GaAs-Ge coupled with a dichroic mirror in sunlight The model of each system shows the influence of physical and technological parameters on the photo-currents and efficiency of the cells. The analysis is performed under concentrated light taking into account the losses due to series resistance, shadowing ratio and temperature effect. The minimization of losses gives the optimum of the grid metallic pattern profile. The Ga0.7Al0.3As-Si system under air-mass one yields a maximum efficiency of 30.4 % with solar concentration of 750, and the GaAs-Ge coupled system yields a maximum efficiency of 25.5 % with solar concentration of 600.

Résumé
On étudie les systèmes de photopiles Ga1-xAlxAs-Si et GaAs-Ge, formés chacun de deux cellules couplées par un miroir dichroïque. La modélisation de chaque système permet de mettre en évidence l'influence des paramètres physiques et technologiques sur les photo-courants et les rendements des cellules. L'étude sous concentration prend en compte l'influence des pertes par résistance série et taux d'ombrage ainsi que l'effet de la température. La minimisation des pertes conduit à dimensionner au mieux le profil de la grille collectrice. On montre qu'avec un spectre AM1 le système Ga0,7Al0,3As-Si permet d'obtenir 30,4 % de rendement avec 750 soleils alors que le couplage GaAs-Ge est maximum à 25,5 % pour 600 de concentration.

PACS
8630J - Photoelectric conversion: solar cells and arrays.
8420 - Solar cells and arrays.

Key words
aluminium compounds -- elemental semiconductors -- gallium arsenide -- germanium -- III V semiconductors -- photoconductivity -- silicon -- solar cells -- photocurrents -- photovoltaic cell illumination -- solar cell efficiency -- semiconductors -- Ga sub 1 x Al sub x As Si GaAs Ge coupled cell -- spectra splitting -- dichroic mirror -- sunlight -- series resistance -- shadowing ratio -- temperature effect -- grid metallic pattern profile -- solar concentration