Fabrication des homo-jonctions n-p d’oxyde de cuivre pour des applications aux photovoltaïques et à l’optoélectronique
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Optique et Mécanique de Précision
Abstract
The synthesis of micro- and nano-systems is a major challenge at the industrial level, where the competition for miniaturization of systems is raging. It is well recognized that the development of new photovoltaic materials with high conversion efficiencies, inexpensive and non-toxic costs using energy efficient processes is essential. Our choice was focused on cuprous oxide (Cu2O) which is a promising material in the photovoltaic field with very interesting physicochemical properties. The main objective of this thesis work is to elaborate p-Cu2O and n- Cu2O by adjusting the electrodeposition parameters to obtain optimal condition for solar cell fabrication. Thirteen homo-junctions based on Cu2O were electrodeposited consecutively starting by n-Cu2O, and followed by p-Cu2O on a transparent conductive substrate, these homo-junctions were analyzed by various structural, morphological, optical and electrical characterization. The best performance was attributed to the homo-junction PN13 with a conversion efficiency of 0.752%, These results represent a good starting point for the development of low cost solar cells devices.
Description
La synthèse de micro- et nano-systèmes est un enjeu majeur au niveau industriel, où la course à la miniaturisation des systèmes fait rage. Il est bien admis que le développement de
nouveaux matériaux photovoltaïques à rendements de conversion élevé, à coûts peu onéreux et non toxiques utilisant des procédés économes en énergie est indispensable. Notre choix a été porté sur l'oxyde de cuivre (Cu2O) qui est un matériau prometteur dans le domaine photovoltaïque possédant des propriétés physico-chimiques très intéressantes. L'objectif principal de ce travail de thèse est de fabriquer des couches à base de Cu2O de type-p et de type-n en ajustant les paramètres d’électrodéposition et de définir les paramètres de préparation optimale pour la fabrication d’une cellule solaire à base de Cu2O. Treize homo-jonctions à base de Cu2O ont été élaborées électro-chimiquement par une déposition consécutive de n-Cu2O suivie par p-Cu2O sur un substrat transparent conducteur, ces homo-jonctions ont été analysées par diverses techniques de caractérisations structurales, morphologiques, optiques et électriques. Les meilleures performances sont attribuées à l’homo-jonction PN13 présentant un rendement de conversion de 0,752 %. Ces résultats représentent un bon point de départ pour le développement de cellules solaires à faible coût.