Propriétés électriques des composants électroniques minéraux et organiques. Conception et modélisation d'une chaîne photovoltaïque pour une meilleure exploitation de l'énergie solaire

Abdelhak Aziz (1)

1 LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes

The research carried out in this thesis relates to the mineral, organic electronic components and the photovoltaic systems. Concerning the mineral semiconductors, we modelled the conduction properties of the structures metal/oxide/semiconductor (MOS) strongly integrated in absence and in the presence of charges. We proposed a methodology allowing characterizing the ageing of structures MOS under injection of the Fowler Nordheim (FN) current type. Then, we studied the Schottky diodes in polymers of type metal/polymer/metal. We concluded that: The mechanism of the charges transfer, through the interface metal/polymer, is allotted to the thermo-ionic effect and could be affected by the lowering of the potential barrier to the interface metal/polymer. In the area of photovoltaic energy, we conceived and modelled a photovoltaic system of average power (100W). We showed that the adaptation of the generator to the load allows a better exploitation of solar energy. This is carried out by the means of the converters controlled by an of type MPPT control provided with a detection circuit of dysfunction and restarting of the system.

Les recherches effectuées dans cette thèse concernent les composants électroniques minéraux, organiques et les systèmes photovoltaïques. Concernant les semiconducteurs minéraux, nous avons modélisé les propriétés de conduction des structures métal/oxyde/semiconducteur (MOS) fortement intégrées en absence et en présence des charges. Nous avons proposé une méthodologie permettant de caractériser le vieillissement des structures MOS sous injection du courant de type Fowler Nordheim (FN). Ensuite, nous avons étudié les diodes Schottky en polymères de type métal/polymère/métal. Nous avons conclu que: Le mécanisme de transfert des charges, à travers l'interface métal/polymère, est attribué à l'effet thermoïonique et pourrait être affecté par l'abaissement de la barrière de potentiel à l'interface métal/polymère. Dans le domaine de l'énergie photovoltaïque, nous avons conçu et modélisé un système photovoltaïque de moyenne puissance (100W). Nous avons montré que l'adaptation du générateur à la charge permet une meilleure exploitation de l'énergie solaire. Ceci est réalisé par le biais des convertisseurs contrôlés par une commande de type MPPT munie d'un circuit de détection de dysfonctionnement et de redémarrage du système.

Mots clés: Structure MOS; Vieillissement; Fowler-Nordheim; Polymères; Thermoïonique; Barrière de potentiel; Photovoltaïque; Adaptation; Commande MPPT

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Abdelhak Aziz. Propriétés électriques des composants électroniques minéraux et organiques. Conception et modélisation d'une chaîne photovoltaïque pour une meilleure exploitation de l'énergie solaire. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00143296⟩