Etude Et Réalisation De Semi-conducteurs Transparents Zno Dopé Vanadium Et Oxyde De Vanadium En Couches Minces Pour Applications Photovoltaïques.
Résumé: Nos travaux de recherche ont été réalisés dans le but de développer de nouveaux nanomatériaux semi conducteurs transparents d’alliages ZnxV1-xO en couches minces nano structurées destinés aux applications dans les dispositifs optoélectroniques et en particulier dans les cellules photovoltaïques en couches minces à base de CIGS. L’object if principal recherché est de mettre en oeuvre des couches tampons/couches fenêtres à base de matériau x e xempte de Cad miu m et d’Alu miniu m ou d’Indiu m, co mme le Zn xV1-xO respectivement à forte et à faible concentration de vanadium. L'originalité de ce travail est de réaliser à partir du même procédé de dépôt, deux éléments de la cellule CIGS en employant la technique PVD (rf -magnétron sputtering) dont les cibles de pulvérisation sont constituées de poudre nano cristallines préalablement synthétisées par voie sol-gel. Ce protocole d’élaboration engendre une diminution conséquente du coût de production. Pour se faire, dans un premier temps des caractérisations structurales, morphologiques, optiques et électriques des films minces obtenus ont été menées et leurs paramètres physiques ont été mesurés pour déterminer les conditions optimales de dépôt des couches souhaitées. Les résultats obtenus montrent que des concentrations en vanadium de 20% et de 1% sont respectivement adéquates pour la réalisation des couches tampons et des Oxydes Transparents et Conducteurs (OTC) envisagés. Enfin, pour prévoir et améliorer les paramètres photovoltaïques, une nouvelle architecture de structure photovoltaïque de type Verre /(n+) Zn0.99V0.01O /(n)Zn0.80V0.20O/(p) Cu(In,Ga)Se2 /Mo a été définie et modélisée par simulation en utilisant les résultats expérimentaux déjà obtenus. Ce travail a permis de définir les critères auxquels doit répondre l’absorbeur CIGS pour l’obtention du meilleur rendement de conversion de la cellule proposée.
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