Advanced Numerical Simulation of Silicon-Based Solar Cells

Photovoltaic (PV) conversion is the direct production of electrical energy from sun without involving the emission of polluting substances. In order to be competitive with other energy sources, cost of the PV technology must be reduced ensuring adequate conversion efficiencies. These goals have motivated the interest of researchers in investigating advanced designs of crystalline silicon solar (c-Si) cells. Since lowering the cost of PV devices involves the reduction of the volume of semiconductor, an effective light trapping strategy aimed at increasing the photon absorption is required. Modeling of solar cells by electro-optical numerical simulation is helpful to predict the performance of future generations devices exhibiting advanced light-trapping schemes and to provide new and more specific guidelines to industry. The approaches to optical simulation commonly adopted for c-Si solar cells may lead to inaccurate results in case of thin film and nano-stuctured solar cells. On the other hand, rigorous solvers of Maxwell equations are really cpu- and memory-intensive. Recently, in optical simulation of solar cells, the RCWA method has gained relevance, providing a good trade-off between accuracy and computational resources requirement. This thesis is a contribution to the numerical simulation of advanced silicon solar cells by means of a state-of-the-art numerical 2-D/3-D device simulator, that has been successfully applied to the simulation of selective emitter and the rear point contact solar cells, for which the multi-dimensionality of the transport model is required in order to properly account for all physical competing mechanisms. In the second part of the thesis, the optical problems is discussed. Two novel and computationally efficient RCWA implementations for 2-D simulation domains as well as a third RCWA for 3-D structures based on an eigenvalues calculation approach have been presented. The proposed simulators have been validated in terms of accuracy, numerical convergence, computation time and correctness of results.

Dalla "postmémoire" alla scrittura dell'oblio nell'opera di Sylvie Germain

La tesi intitolata "Dalla «postmémoire» alla scrittura dell’oblio nell’opera di Sylvie Germain" si pone l’obbiettivo di analizzare l’opera della scrittrice francese contemporanea Sylvie Germain alla luce di alcune elaborazioni teoriche sulla dialettica memoria/oblio. Basandoci sulle principali teorie-guida relative alla «memoria culturale» teorizzate da Maurice Halbwachs,Pierre Nora,Tzvetan Todorov,Paul Ricoeur e Aleida Assmann,la nostra analisi si è successivamente concentrata sugli studi condotti attorno al concetto di «postmemory» elaborato dalla studiosa americana Marianne Hirsch. Scopo di questa prospettiva critica è quello di leggere l'opera germainiana come espressione di una «affiliative postmemory», risultato della connessione generazionale di coloro che non hanno vissuto direttamente un trauma con la «literal second generation». Attraverso un approccio interdisciplinare che ha coinvolto gli studi sulla memoria culturale in rapporto alla questione del gender, si è inoltre evidenziata la specificità del ruolo rivestito dai personaggi femminili nei romanzi di Germain che assumono un peso determinante nella trasmissione della memoria individuale e collettiva, studio che ci ha permesso di sottolineare la funzione attiva svolta dalle protagoniste delle opere della scrittrice. Nella fase conclusiva sono state esaminate le opere più recenti di Sylvie Germain pubblicate tra il 2008 e il 2011 in cui l’autrice sembra avvertire la necessità di controbilanciare il peso della «troppa memoria» con una giusta dose di oblio. Sono state inoltre affrontate la questione della responsabilità etica e l’idea di debito nei confronti della memoria familiare e collettiva: la scrittura stessa diventa così per Germain lo strumento attraverso il quale l’autrice assume il ruolo di passeuse de mémoire per le generazioni future.