Etude des propriétés du matériau ternaire CuInSe2 à base de Cu de la famille des chalcopyrites Cu-III-VI2
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Date
2012
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Abstract
Des échantillons du CuInSe2 ont été préparés par quatre méthodes
différentes: sous forme de poudre préparée par la méthode mécano-synthèse
utilisant deux temps différents (t= 15 et t= 30 min). La deuxième technique c’est
la synthèse du lingot du CuInSe2 par la SHS (Self Propagating Hight
Temperature Synthesis) ou auto-combustion par un passage d’un courant
électrique utilisant une plaque de graphite. Des couches minces CuInSe2 ont été
déposées par l’évaporation thermique à partir de ces dernières méthodes
(mécano-synthèse et SHS) et par la Co-évaporation. L’étude structurale de tous
les échantillons synthétisés par toutes les techniques a permis de mettre en
évidence l’existence de la phase chalcopyrite. L’affinement par la méthode
Rietveld utilisant le programme « Maud » confirme la phase chalcopyrite des
couches minces. L’analyse par le MEB montre que ces couches minces ont une
taille nanométrique. L’étude de l’absorption optique a confirmé que ces
matériaux sont bien adaptés à la conversion photovoltaïque, et ont un gap
d’énergie autour de 1.00 eV. Les analyses par spectrométrie de photoélectrons
XPS des éléments Cu, In et Se, ont été effectuées en utilisant les niveaux
Cu2p3/2, In3d5/2, et Se3d5/2 permet d’estimer la composition atomique des
échantillons. L’étude des couches minces Co-évaporées, a montré le rôle
important joué par les joints de grains dans le mécanisme de conduction des
porteurs de charges. Ainsi, le modèle de Mott a été vérifié à basse température,
contrairement à l’émission thermoïonique (Modèle de Séto) qui est
prépondérante à haute température.
Description
Keywords
Research Subject Categories::NATURAL SCIENCES::Physics::Condensed matter physics::Superconductivity