Elaboration de couches minces les oxydes Transparents conducteurs pour application photovoltaiques

Abstract

Dans ce travail de master, nous avons préparé des couches minces d'oxydes ZnO pure et ZnO dopé par CuO 3 et 7% at (ZC3, ZC7) par la méthode spray pyrolyse sur des substrats en verre chauffés à 480°C. Les couches préparées ont été analysées par les techniques de la diffraction X, la spectrométrie UV-visible, spectroscopy des lignes noires (m-lines) et effet halle.

La structure des couches minces de ZnO est hexagonale de type wurtzite et une orientation préférentielle suivant l'axe (002) confondue avec l'axe c perpendiculaire à la surface de substrats . Les couches obtenues ont une transmission optique variant de 73 à 83% dans la région visible du spectre. Les valeurs des énergies de la bande interdite, déterminées à partir des spectres de transmission pour les films déposés sur du verre, varient entre 3.23 et 3.25 eV pour ZnO non dopé et entre (3,23 et 3,25 eV) et (2.2 et 2,4 eV) pour ZnO dopé par CuO 3 et 7% at (ZC3, ZC7). On remarque l’energie de gap de ZnO augment quand la concentration de CuO augment. Les mesures de lignes noires montrent que toutes les couches minces (ZnO, ZC3 et ZC7) sont deux modes pour les deux polarisations TE et TM. Cela confirme que la technique de déposition de couches minces Spray pyrolyses permet de fabriquer des guides d'ondes de bon qualité à base de ZnO. Ces mesures ont permis de déduire les valeurs des épaisseurs et des indices de réfraction sont 540 nm et 1,978 pour ZC et 457 nm et 1,995 pour ZC3, 401 et 2.003 nm pour ZC7.