Depot electrochimique de semi-conducteurs : preparation de films minces de cuinse2 pour une application photovoltaique

Electrodeposition of semi-conductors: preparation of cuinse#2 thin films for photovoltaic application

• Auteur / Autrice : SYLVIE MASSACCESI
• Direction : J. VEDEL
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce memoire presente les resultats d'une etude realisee sur l'electrodepot cathodique de films semi-conducteurs appartenant au systeme cu-in-se, et plus particulierement du cuinse#2. L'interet de ce compose est qu'il peut etre utilise en tant que materiau absorbeur dans l'elaboration de cellules solaires. Dans le premier chapitre sont presentes le cuinse#2, le choix des conditions experimentales, ainsi qu'une approche thermodynamique de l'electrodepot cathodique en general et du systeme cu-in-se en particulier. Les trois chapitres suivants sont consacres a l'etude electrochimique des systemes binaires in-se et cu-se puis du systeme ternaire cu-in-se. Ces travaux ont permis de determiner les parametres importants de l'electrodepot, qui sont le potentiel impose et la composition de la solution, et d'identifier les composes susceptibles de se former par depot electrochimique. Pour le systeme in-se, seul le compose in#2se#3 peut etre prepare. Dans le cas du systeme binaire cu-se et du systeme ternaire cu-in-se, les reactions electrochimiques etant limitees par la diffusion simultanee du cuivre et du selenium, il est possible de preparer toute une serie de depots dont le rapport se/cu varie lineairement avec la composition de la solution. Les phases cu#2se, cu#2#-#xse, cu#3se#2, cuse et cuinse#2 ont ete identifiees par diffraction des rayons x. Les conditions de preparation de films de cuinse#2 proches de la composition stchiometrique ont ete cernees, et les depots ont ete caracterises par diffraction des rayons x et par des mesures optiques. Ils ont ensuite permis d'elaborer des cellules solaires de structure mo/cuinse#2/cds/zno dont le meilleur rendement obtenu jusqu'a maintenant est de 5,6%