Photopiles à hétérostructure (In,Se)-Cu(In,Ga)Se2/SnO2 : fabrication et études

par Adrien Emmanuel Abatchou Trobayasse

Thèse de doctorat en Sciences physiques. Milieux denses et matériaux

Sous la direction de Georges Massé.

Soutenue en 2001

à Perpignan .

mots clés

• Photopiles
• Hétérostructures
• Cuivre -- Couches minces

Résumé

Ce travail est une étude de l'hétérostructure Zn/(In,Se)-Cu(In,Ga)Se2/SnO2 et des phénomènes impliqués dans la formation de la jonction. La couche de Cu(In,Ga)Se2 est déposée par une méthode faible coût , le transport chimique à courte distance. La couche de (In,Se) est déposée par sublimation à courte distance. Elle est déposée d'abord isolante puis type n+. Une jonction se crée spontanément près du SnO2 pendant le dépôt de cette couche. Les études de morphologie et XRD des différentes couches de la structure sont présentées et discutées. La structure est étudiée, notamment les caractéristiques I(V), la position de la jonction par EBIC, les profils de concentration par SIMS. Les phénomènes impliqués dans la formation de la jonction sont étudiés et nous pensons qu'elle est due à une diffusion du cuivre à travers la couche absorbeur, créant un gradient de concentration dans cette couche.

Titre traduit

(IN?Se)-Cu(In,Ga)Se2/SnO2 type solar cells : fabrication and study

Résumé

This work is a study of Zn/(In,Se)-Cu(In,Ga)Se2/SnO2 heterostructures and phenomena implied in the formation of the junction. The Cu(In,Ga)Se2 layer is deposited by a low cost method, the close spaced vapor transport. The (In,Se) layer is deposited by close-space-sublimation. The layer is first deposited insulating, then n+ type conducting. A junction is created spontaneously close to SnO2 during the deposition of the (In,Se) layer. Morphology and XRD studies of the different layers of the structure are shown and discussed. The structure is studied, in particular the characteristics I(V), the position of the junction by EBIC, the concentration profiles by SIMS. The phenomena implied in the formation of the junction are studied and we think that this junction is probably due to a diffusion of copper through the absorber layer, creating a concentration gradient in this layer.