Elaboration et caractérisation des couches minces pour les applications photovoltaïques

Abstract

Dans cette étude, nous avons réalisé la préparation de couches minces d'oxydes de ZnO et de CuO, ainsi que bicouche de ZnO-CuO, en utilisant une méthode de spray pyrolyse. Les échantillons ont été déposés sur des substrats en verre chauffés à différentes températures, soit 450 °C pour le ZnO, 450 °C et 300 °C pour le CuO. Les couches préparées ont ensuite été caractérisées en utilisant diverses techniques, notamment la spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier (FTIR), la spectrophotométrie UV-Vis et la photoluminescence (PL). Les résultats obtenus ont montré que les couches de ZnO présentaient une transmission optique élevée, atteignant 90% dans la plage visible du spectre. En revanche, pour le CuO, nous avons observé une diminution de la transmission à certaines longueurs d'onde. Les énergies de bande interdite ont été déterminées à partir des spectres de transmission des films déposés sur verre, et elles se sont révélées de 3,26, 3,23 et 3,13 eV pour les couches ZnO, CZO (300 °C) et CZO (450 °C), respectivement, pour le CuO variant entre 1,78 - 2,25 eV L'analyse FTIR a permis de détecter les modes de vibration des groupes fonctionnels Zn-O et Cu-O présents dans les échantillons. De plus, la photoluminescence a permis de mettre en évidence les transitions d'excitation et d'émission propres aux matériaux étudiés.