Assas Recherche | Etude du dépôt par pulvérisation cathodique des matériaux pour la réalisation de cellules photovoltaïques couche mince à base de CIGS ou CZTS

Etude du dépôt par pulvérisation cathodique des matériaux pour la réalisation de cellules photovoltaïques couche mince à base de CIGS ou CZTS (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur : embargo illimité (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Aviles (Aviles), Thomas

Aviles (Aviles), Thomas

Nom

Aviles

Nom de naissance

Aviles

Prénom

Thomas

Nationalité

Français

Date de soutenance : 11-12-2012

Directeur(s) de thèse : Vilcot Jean-Pierre

Vilcot, Jean-Pierre

Nom

Vilcot

Prénom

Jean-Pierre

- Lethien Christophe

Lethien, Christophe

Nom

Lethien

Prénom

Christophe

Etablissement de soutenance : Lille 1

Lille 1

Nom

Lille 1

Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Nom

Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Ecole doctorale : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Nom

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Informations générales

Discipline : Micro et nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Oxydes transparents conducteurs, Cellules CIGS, Cellules CZTS
Mots-clés :

Photopiles - Construction
Couches minces semiconductrices
Couches minces métalliques
Pulvérisation cathodique
Oxyde d'indium-étain - Propriétés électriques
Molybdène
Séléniure de cuivre et d'indium

Résumé : Ma thèse a permis d’initier l’activité de recherche sur les cellules en couche mince à base de matériaux chalcopyrite et kësterite (CIGS et CZTS) et d’entamer leur réalisation technologique. En intégrant des critères économiques et environnementaux, nous avons défini une stratégie en deux points (i) utilisation de la pulvérisation cathodique comme unique procédé de dépôt pour tous les matériaux et utilisation de cibles uniques pour les matériaux composés. (ii) remplacement des matériaux toxiques et rares. J’ai alors développé le contact arrière en molybdène déposé sur verre sodocalcique, ayant les propriétés électriques requises et une bonne adhésion au substrat. Nous avons vérifié que le sodium présent dans le substrat migre jusqu’à la surface du molybdène. Après une étude bibliographique du dépôt de CIGS par cible unique, j’évalue les avantages et difficultés afférentes à cette méthode. Après une étude bibliographique des méthodes de formation du CZTS et après une étude de pulvérisation de CZTS à partir d’une cible unique, je justifie le choix d’une méthode originale de pulvérisation à partir de trois sources. Je présente ensuite une étude bibliographique évaluant la possibilité de déposer une couche tampon en Zn(O,S) par pulvérisation pour remplacer le CdS déposé par bain chimique. Enfin, après une étude montrant que notre équipement ne permet pas d’obtenir des couches d’AZO ayant les propriétés électriques requises, une étude matériau des couches d’ITO déposées par pulvérisation RF est réalisée. Des couches d’ITO amorphe ayant d’excellentes propriétés électriques et optiques sont obtenues et leur utilisation en tant que fenêtre optique des cellules est proposée.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2012LIL10126
Type de ressource : Thèse