Effet des défauts intrinsèques dans les absorbeurs CIGS sur les performances des cellules solaires en couches minces
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
The recent development of photovoltaic structures is at the origin of numerous studies currently being undertaken on thin film solar cells based on Cu (In,Ga)Se2 (CIGS) chalcopyrite compounds. The research work presented in this manuscript was guided by a main idea: the elaboration of CuGaxIn1-xSe2 (CIGS) thin-film compounds from a new environmentally friendly and low-cost deposition process. It is based on the principle of close-spaced chemical vapor transport in a closed reactor (CSVT). To face this problem, this thesis focused on
two objectives: The first was to synthesize a good quality CIGS material. The second was to implement an original and simple deposition process that could meet the challenge of developing thin layers of CIGS without secondary phases and effectively meeting the criteria of photovoltaic conversion. The characterization of the absorber material by structural measurements (MEB, EDS, RDX and Raman spectroscopy) and optical measurements has revealed several levels of discrete defects present in the material
Description
Le développement récent des structures photovoltaïques est à l’origine de nombreuses études qui sont actuellement entreprises sur les cellules solaires en couches minces à base des composées chalcopyrites Cu(In,Ga)Se2 (CIGS). Le travail de recherche présenté dans ce manuscrit a été guidé par une idée principale: l’élaboration de composés CuGaxIn1-xSe2 (CIGS) en couches minces à partir d'un nouveau procédé de dépôt à faible coût et respectueux de l’environnement. Il est basé sur le principe de transport chimique en phase vapeur à courte distance dans un réacteur fermé (CSVT). Pour faire face à ce verrou, nous nous étions fixés dans ce travail de thèse deux objectifs principaux : le premier était de synthétiser un matériau CIGS de bonne qualité. Le second était de mettre en oeuvre un procédé de dépôt original et simple pouvant relever le défi d'élaborer des couches minces de CIGS dépourvues de phases secondaires et répondant efficacement aux critères de la conversion photovoltaïque. La caractérisation du matériau absorbeur par des mesures structurales (MEB, EDS,
RDX et spectroscopie Raman) et des mesures optiques ont révélé plusieurs niveaux de défauts discrets présents dans le matériau