Étude de la formation de la phase CuInSe2 élaborée par électrodéposition

Abstract

Le ternaire CuInSe2 sous sa structure chalcopyrite est un nouveau matériau semiconducteur fortement recommandés pour la fabrication des cellules solaires à base de couches minces. La synthèse par la méthode d’électrodéposition et la détermination du mécanisme de formation de ce semiconducteur été l’objectif de ce mémoire. Dans notre travail, une couche mince de CuInSe2 a été déposée sur un substrat d’ITO par la technique d’électrodéposition. La solution de départ est constituée de 10 mM de CuAl2, 20 mM de InCl3 et 20 mM de SeO2 dilués dans l’eau désionisée. Avant les traitements thermiques la couche est amorphe. Les rais caractéristiques de la phase CuInSe2 commencent à apparaître pour des températures supérieures ou égales à 150 °C. L’intensité de ces raies augmente avec la température de diffraction d’une part, d’autre part, cette augmentation est accompagnée par la disparition des phases In2Se3 et Cu2Se, ce qui indique que parmi les mécanismes de formation de la phase CuInSe2 l’association des deux phases In2Se3 et Cu2Se. La DRX montre l’orientation préférentielle suivant l’axe [112] du film. Le gap optique et la résistivité électrique du film sont respectivement égales à 0.98 eV et 1.69910-3  cm. Les propriétés structurales, optiques et électriques du film sont adéquates pour les applications photovoltaïques.