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Couches minces Cu2ZnSnS4 élaborées par bain chimique et pyrolyse de spray pour application aux cellules photovoltaïques. / SEBAA Nadia 

Public ISBD Titre : Couches minces Cu2ZnSnS4 élaborées par bain chimique et pyrolyse de spray pour application aux cellules photovoltaïques. Type de document : document électronique Auteurs : SEBAA Nadia, Auteur Année de publication : 2019-2020 Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Science de la matière Mots-clés : Cu2ZnSnS4, Spray pyrolyse, DRX, UV-visible, AFM, Raman Résumé : cellules solaires en couches minces, Cu2ZnSnS4 (CZTS) qui est devenu le plus semi-conducteur utilisé comme couche absorbante, en raison de ses propriétés physiques (énergie de bande interdite 1.4-1.6 eV avec un grand coefficient d'absorption plus de 104 cm-1), et de son faible coût et surtout sa flexibilité dans la combinaison de pParmi les semi-conducteurs quaternaires les plus promoteurs dans la fabrication des lusieurs composés chimiques. Dans le travail présent, nous avons élaboré des couches minces CZTS sur des substrats en verre par deux techniques chimiques CBD et spray pyrolyse et nous avons ensuite analysé les couches élaborées par des différentes techniques de caractérisation. Dans la première partie dans ce travail, nous avons commencé par l’élaboration des couches CZTS par la technique CBD mais nous avons trouvé une difficulté par ce que dans le cas d’un matériau quaternaire (Cu2ZnSnS4), la technique la plus efficace est de déposer le matériau couche par couche (multicouche) et de faire un recuit sous H2S (sulfirisation) après la formation de chaque couche. La deuxième partie, est consacrée à l’élaboration des couches CZTS par spray pyrolyse en utilisant deux différentes solutions aqueuses sur des substrats chauffés à 300°C. Nous avons donc choisi de varier les concentrations d'anions (S) et de cations (Cu, Zn, Sn). Le but de ce choix est d’ajuster la stœchiométrie de nos échantillons pour que le pourcentage de cuivre soit plus proche de 25%; en revanche, le zinc et l'étain sont autour de 12,5% et le soufre à 50%, et aussi pour améliorer leurs propriétés optiques. La diffraction des rayons X (DRX) a montré la formation d'une structure kestérite avec des pics dominants dans les directions (112), (220) et (312). La spectroscopie Raman a confirmé l'existence d'une contrainte de compression interne dans les couches minces CZTS. L'analyse EDX a montré une meilleure stœchiométrie lors de l'optimisation des concentrations de précurseurs. Les films minces CZTS ont montré une faible transmission optique et une absorbance optique supérieure à 5×104 cm–1. Ce qui conduit que les films minces CZTS préparés par la technique de spray pyrolyse adaptés aux cellules solaires à base de CZTS. Directeur de thèse : ADNANE Mohamed Couches minces Cu2ZnSnS4 élaborées par bain chimique et pyrolyse de spray pour application aux cellules photovoltaïques. [document électronique] / SEBAA Nadia, Auteur . - 2019-2020 . -  + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Physique:Science de la matière Mots-clés : Cu2ZnSnS4, Spray pyrolyse, DRX, UV-visible, AFM, Raman Résumé : cellules solaires en couches minces, Cu2ZnSnS4 (CZTS) qui est devenu le plus semi-conducteur utilisé comme couche absorbante, en raison de ses propriétés physiques (énergie de bande interdite 1.4-1.6 eV avec un grand coefficient d'absorption plus de 104 cm-1), et de son faible coût et surtout sa flexibilité dans la combinaison de pParmi les semi-conducteurs quaternaires les plus promoteurs dans la fabrication des lusieurs composés chimiques. Dans le travail présent, nous avons élaboré des couches minces CZTS sur des substrats en verre par deux techniques chimiques CBD et spray pyrolyse et nous avons ensuite analysé les couches élaborées par des différentes techniques de caractérisation. Dans la première partie dans ce travail, nous avons commencé par l’élaboration des couches CZTS par la technique CBD mais nous avons trouvé une difficulté par ce que dans le cas d’un matériau quaternaire (Cu2ZnSnS4), la technique la plus efficace est de déposer le matériau couche par couche (multicouche) et de faire un recuit sous H2S (sulfirisation) après la formation de chaque couche. La deuxième partie, est consacrée à l’élaboration des couches CZTS par spray pyrolyse en utilisant deux différentes solutions aqueuses sur des substrats chauffés à 300°C. Nous avons donc choisi de varier les concentrations d'anions (S) et de cations (Cu, Zn, Sn). Le but de ce choix est d’ajuster la stœchiométrie de nos échantillons pour que le pourcentage de cuivre soit plus proche de 25%; en revanche, le zinc et l'étain sont autour de 12,5% et le soufre à 50%, et aussi pour améliorer leurs propriétés optiques. La diffraction des rayons X (DRX) a montré la formation d'une structure kestérite avec des pics dominants dans les directions (112), (220) et (312). La spectroscopie Raman a confirmé l'existence d'une contrainte de compression interne dans les couches minces CZTS. L'analyse EDX a montré une meilleure stœchiométrie lors de l'optimisation des concentrations de précurseurs. Les films minces CZTS ont montré une faible transmission optique et une absorbance optique supérieure à 5×104 cm–1. Ce qui conduit que les films minces CZTS préparés par la technique de spray pyrolyse adaptés aux cellules solaires à base de CZTS. Directeur de thèse : ADNANE Mohamed

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
1739	02-05-928	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Thèse de Doctorat	Exclu du prêt

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