Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université d’Oran1 - Ahmed Ben Bella
Affiliation
Département de Physique
Auteur
DAHOU, Fatima Zohra
Directeur de thèse
KHELIL Abdelbacet (Professeur)
Filière
Physique des Matériaux
Diplôme
Doctorat
Titre
Elaboration des couches minces originales pour réalisation de cellules solaires
Mots clés
Oxydes transparent conducteurs; ITO; ZnO; SnO2 et FTO; Matériaux organiques; Cellules photovoltaïques; MoO3Au; PVK; MoO3/Ag/MoO3 .
Résumé
L’objectif de ce travail de recherche est la caractérisation des oxydes transparent conducteurs (ITO,ZnO et FTO) afin de les utiliser comme anode dans les cellules solaires organiques.L’ensemble des analyses effectuées sur ces oxydes présentent des propriétés proches et adaptées à la réalisation de cellules photovoltaïques. Une attention particulière est portée au SnO2 dont la rugosité de surface dépend de la technique de dépôt utilisé lors de la réalisation. La possible modulation de la rugosité de surface de l’anode SnO2 permettre une étude approfondie de l’influence de cette propriétés de surface sur les caractéristiques " courant tension " des cellules photovoltaïques et sur leur rendement de conversion énergétique. Les cellules organiques ont pour couche absorbante et jonction, le couple classique CuPc/C60. Ceci permet de comparer plus facilement les résultats obtenus pour différentes anodes .Ainsi il est démontré qu’une fine couche d’oxyde transparent conducteur/phthalocyanine de cuivre améliore tés sensiblement le rendement des cellules, a cet effet nous avons couplé l’or (0.5nm) avec le MoO3.Du fait que l’indium est un élément très rare dans la terre et son cout qui est élevé on a utilisé l’interface FTO (oxyde d’étain dopé au fluor) avec une fine couche comme anode, nous avons a étudié la variation de la rugosité de FTO (oxyde d’étain dopé au fluor) sur la performance de la cellule. Les résultats obtenus montrent que la rugosité joue un rôle important dans le domaine des cellules solaires organiques. L’anode doit donc posséder une surface lisse. De plus, l’utilisation de couches tampons entre l’oxyde transparent conducteur (OTC) et le polymère permet un accroissement des performances de la cellule. La couche tampon de MoO3Au présente les meilleurs résultats par rapport à PVK/Au. Les résultats de l’étude précédente et de celle-ci démontrent que l’utilisation d’une couche tampon réduit les effets néfastes de la rugosité. Dans la dernière partie de notre travail nous avons réalisé des anodes en introduisant une couche mince en métal en sandwich entre deux couches oxydes (O/M/O). L’anode utilisée est le MoO3/Ag/MoO3 (O/M/O) L’étude a montré que les propriétés et les performances de la structure dépendent de l’épaisseur de l’Argent. La transmission de la structure MoO3/Ag/MoO3 augmente avec l’augmentation de l’épaisseur de l’Ag (8nm-10nm). Pour une épaisseur de 10nm ; elle atteint à peu prés 80% a cause de l’effet plasmon, sur les épaisseurs supérieures elle décroit.
Cote
TH3441
Pagination
107F.
Format
30 cm
Notes
BIBLIOG.
Statut
Soutenue