تحضير وتوصيف أشباه الموصلاتمن نوع CuInS2المخصصة للتطبيقات الكهروضوئية

Abstract

Le soleil est la principale source d’énergie renouvelable et la plus prometteuse, car sa lumière est directement convertie pour produire de l’énergie photovoltaïque via des cellules photovoltaïques. Le coût élevé de production d’un watt d’électricité par rapport à d’autres sources est l’un des principaux obstacles.Des stratégies ont été proposées pour réduire les coûts de production des cellules solaires, telles que la réduction de la consommation de matériaux dans la fabrication de films minces et la prolongation de leur durée de vie. À ceteffet, la recherche se concentre sur l’utilisation des semiconducteurs binaires, ternaires et quaternaires sous forme de couches minces. Le CuInS2 sous sa structure chalcopyrite se distingue comme un candidat idéal, il présente des performances prometteuses dans les applications photovoltaïques. Ce travail vise à déposer des films minces sur des substrats d’ ITO en utilisant la technique d’électrodéposition pour la couche Cu-Inet la sulfuration pour l’incorporation du soufre S et pour évaluer leurs propriétés structurales et optiques, les techniques de diffraction des rayons X et de spectroscopie UV-Vis ont été utilisées. Pour préparer les solutions électrolytiques, nous avons utilisé du chlorure de cuivre et du chlorure d’indium, dissous dans de l’eau distillée. Le dépôt des couches a été effectué à température ambiante et à une différence de potentiel de 7 V, et sans aucuneagitation mécanique. Nous avons soumis ensuite les couches élaborées à différentes températures de recuit dont le but est étudié l’effet de la température de recuit sur les propriétés des films CuInS2. En utilisant la diffraction des rayons X, il a été constaté que toutes les couches déposées ont une structure polycristalline, elles sont un mélange de deux phases : la phaseCuInS2 sous sa structure chalcopyrite, avec [112] comme axe d’orientation préférentielle et la phase CuS qui diminue inversement avec l’augmentation de la température de recuit (250, 350, 450 °C), mais elle disparaîtpresque à 510 °C. La spectroscopique UV-vis,a montré que les films ont un coefficient d’absorption élevé avec une transmittance inférieure à 20% dans la gamme visible et une largeur de bande allant de 1.56 eV à 2.00 eV.