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Titre: Elaboration et caractérisation des couches minces chalcopyrites CuIn1-xMxSe2(M = Ga, Zn, Fe …) pour application photovoltaïque.

Domaine: Sciences de la matière (SM)

Filière: Physique

Option: PROPRIETES OPTIQUES ET ELECTRONIQUES DES NOUVEAUX MATERIAUX ORGANIQUES ET INORGANIQUES

Auteur: BENAMEUR Khedidja

Soutenu (e) le: 23/03/2022

Sous la direction de: BENCHOUK Kheireddine, Professeur, Université Oran 1

Co-directeur:BARILLE Regis, Professeur, Université Angers

Le président du jury : BARKAT Lamia, Professeur, Université Oran 1

Examinateur1: BOUDGHENE STAMBOULI Amine, Professeur, USTO MB

Examinateur2: REGUIG Abdelkrim, Professeur, Université Mascara

Examinateur3: MOULAYAT Nasreddine, Professeur, Université Oran 1

Examinateur4: MOUCHAAL, Professeur, Université Mascara

Invité: /

Mention: Très honorables

Le développement récent des structures photovoltaïques est est à l’origine de nombreux études qui sont actuellement menées sur les cellules solaires chalcopyrites à base de culn1-x MxSe2 (M-Zn ou Fe) (couches minces et poudre). Ces matériaux ont été élaborés, synthèsis et caractérisés par plusieurs techniques. Tout d’abord, les couches minces de CulnSe2 et Culn1-xZnxSe2 ont été élaborées par la technique d’évaporation thermique. La technique d’évaporation utilisée est le dépôt séquentiel par feuillets successifs selon la configuration In/Cu/In/Zn/…/ Se sous un vide secondaire de l’ordre de 6.10-4 Pa après dépôt, les composés ont été synthétisées par recuit in-situ par lampe halogène sous vide secondaire. Le but de cette partie du travail est de remplacer une quantité d’In par le Zn car c’est un élément rare et cher et afin d’ajuster la différence d’énergie en adaptant le rapport atomique Zn/In qui permet d’optimiser l’absorption du spectre solaire étant donné que la synthèse sous vide exige des conditions rigoureuses, nous avons décidé de synthétiser les chalcopyrites culn1-x MxSe2 (M-Zn ou Fe) par d’autres procédés chimiques, simples et moins chère, en l’occurrence la méthode de solvothermal. Cette dernière a permis de synthétiser ces matériaux sous forme de poudre. Ces poudre ont ensuite été déposer en couches minces sur des substrats . toutes les expériences ont montré que tous les échantillons sont de nature polycristalline avec une structure chalcopyrite bien formée lorsque le pourcentage atomique de M est faible dans culn1-x MxSe2. Ceci a également influence la topologie des poudres des films synthétisés. Nous avons également montré que ces chalcopyrites culn1-x MxSe2 présentent des propriétés optiques intéressantes influencées par le pourcentage atomique de M dans le culn1-x FexSe2.

Mots clefs: Culn1-X Mxse2 ; Polycristalline; Solvothermal; Spectre Solaire; Photovoltaïques; Chalcopyrite; Couches Minces; Poudre; Pourcentage Atomique Propriétés Optiques; Cellules Solaires.

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