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Auteur Melle BELKADI Amel |
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Titre : Fabrication des hétérojonctions p-n à base des oxydes métalliques semi-conducteurs et transparents par voie électrochimique Type de document : texte imprimé Auteurs : Melle BELKADI Amel, Auteur ; A Azizi, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (61 f.) Format : 29cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Index. décimale : 541 - Chimie physique,chimie inorganique Résumé : La fabrication des cellules à bases des hétérojonctions semi-conductrices métalliques
et transparentes présente un grand intérêt pour les dispositifs photovoltaïques. Jusqu'à présent,
l’oxyde de zinc (ZnO) et l’oxyde cuivreux (Cu2O) sont les meilleurs candidats pour la
fabrication des cellules PV à cause de leurs propriétés spéciales. Dans cette étude, nous avons
déposé des nanostructures de ZnO, ZnO :Al et Cu2O sur un substrat de FTO. Tout d’abord
nous avons étudié le mécanisme d’électrodéposition par la voltamétrie cyclique. Les mesures
de Mott-Schottky (M-S) pour démontrer la conductivité de ZnO, AZO et Cu2O qu’ils sont de
type ‘n’ et ‘p’, respectivement. On a utilisé les mesures de photocourant pour confirmer les
résultats de M-S et pour les mesures de photostabilité.
L’analyse structurale par DRX pour identifier les structures des phases et les
orientations préférentielles de ZnO (101) et de Cu2O (111). La caractérisation morphologie
par MEB et AFM. L’analyse par la spectrophotométrie UV-Vis pour mesurer la
transmittance dans le visible ainsi que l’énergie de gap à partir de la relation de tauc.
Finalement la caractérisation électrique pour confirmer de la formation d’une jonction
électrique.Note de contenu : Sommaire
Chapitre I : Revue bibliographique
I.1 Les cellules solaires à couche mince……………………………………..…………3
I.1.1 La jonction p-n .....................................................................................................4
I.1.2 Les différents types de jonction............................................................................6
I.1.3 Structure d’une cellule solaire à couche mince ....................................................7
I.1.3 Les facteurs influencent la performance d’une cellule solaire (énergie de gap et
l’absorbance) ......................................................................................................................9
I.2 Présentation de l’oxyde de zinc (ZnO)………………………………………….... .10
I.2.1 Propriétés cristallographiques ………………………… …….... ...........................11
I.2.2 Propriétés optique : .................................................................................................11
I.2.3. Propriétés électriques ……………………………………………………………...12
I.2.4. Les applications de l'oxyde de zinc ……………………………………………….12
I.2.5.Dopage de ZnO : Al……………………………………………………………….13
I.3. Propriétés de l'oxyde cuivreux Cu2O ………………………………………………14
I.3.1. Propriétés structurales …………………………………………………………15
I.3.2. Propriétés physiques ……………………………………………………………15
I.3.3. Propriétés optiques ………………………………………………………………16
I.3.4. Propriétés chimique …………………………………………………………….16
I.3.5. Photo-activité du Cu2O …………………………………………………………..16
I.3.6. Applications du Cu2O ……………………………………………………………17
I.4. Les cellules solaires basées sur l’hétérojonction Cu2O/ZnO….……….…….…….18
2
I.5. Électrodéposition .................................................................................................…..18
I.5.1. Notions sur l'électrodéposition ……………..……………………………………18
I.5.2. mécanisme de l’électrodéposition …………………………………………….…20
Références bibliographiques………….…………………………………………………….22
Chapitre II: Dispositif expérimental et techniques de caractérisation
II.1.Principe et conditions de l’électrodéposition …………………..……….……..……24
II.2. Montage électrochimique……………………………………………………......…..24
II.2.1 les électrodes ..........................................................................................................25
II.2.2.Nettoyage de substrat ……………………...……………………………………..26
II.1.1.3 Préparation des solutions .....................................................................................27
II.3. Techniques de caractérisation électrochimiques "in-situ"………..………………28
II.3.1. Voltampérométrie cyclique (VC)………………..…………………………...…..28
II.3.2 Chronocoulométrie ................................................................................................29
II.4. Techniques de caractérisation "ex-situ" …………………………………………...29
II.4.1 Mesure de Mott-Schottky (M-S) : ...........................................................................30
II.4.2 Mesure de photo-courant : ......................................................................................31
II.4.3 Diffraction des rayon X (DRX) : .............................................................................32
II.4.4 Microscopie électronique à balayage (MEB) ........................................................34
II.4.5. Microscope à force atomique (AFM)………………………………………….....35
II.4.6. Spectroscopie Ultraviolet-Visible (UV/Vis) ……………………………………..37
II.4.7. Caractérisation courant- voltage I-V…………………………………………….. 39
Références bibliographiques……………………………………………………………….41
3
Chapitre III : Résultats et discussions
III.1.Techniques de caractérisation électrochimiques "in-situ…………………………...42
III.2. Techniques de caractérisation "ex-situ"……………………………………………45
III.2.1. Mesure de Mott-Schottky (M-S) ...........................................................................45
III.2.2 Mesure du photocourant .......................................................................................48
III.2.3 Diffraction des rayons X (DRX) ..........................................................................49
III.2.4 Microscopie électronique à balayage (MEB)……………………………….…....51
III.2.5 Microscope à force atomique (AFM) ...................................................................52
III.2.6 Spectroscopie Ultraviolet-Visible (UV/Vis)………………..……………………54
III.2.7 Caractérisation courant- voltage I-V ..................................................................57Côte titre : MACH/0062 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1MBTqp6fbgOgfx0S6BVxkSSjxvw-uR0RH/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Fabrication des hétérojonctions p-n à base des oxydes métalliques semi-conducteurs et transparents par voie électrochimique [texte imprimé] / Melle BELKADI Amel, Auteur ; A Azizi, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (61 f.) ; 29cm.
Langues : Français (fre)
Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Index. décimale : 541 - Chimie physique,chimie inorganique Résumé : La fabrication des cellules à bases des hétérojonctions semi-conductrices métalliques
et transparentes présente un grand intérêt pour les dispositifs photovoltaïques. Jusqu'à présent,
l’oxyde de zinc (ZnO) et l’oxyde cuivreux (Cu2O) sont les meilleurs candidats pour la
fabrication des cellules PV à cause de leurs propriétés spéciales. Dans cette étude, nous avons
déposé des nanostructures de ZnO, ZnO :Al et Cu2O sur un substrat de FTO. Tout d’abord
nous avons étudié le mécanisme d’électrodéposition par la voltamétrie cyclique. Les mesures
de Mott-Schottky (M-S) pour démontrer la conductivité de ZnO, AZO et Cu2O qu’ils sont de
type ‘n’ et ‘p’, respectivement. On a utilisé les mesures de photocourant pour confirmer les
résultats de M-S et pour les mesures de photostabilité.
L’analyse structurale par DRX pour identifier les structures des phases et les
orientations préférentielles de ZnO (101) et de Cu2O (111). La caractérisation morphologie
par MEB et AFM. L’analyse par la spectrophotométrie UV-Vis pour mesurer la
transmittance dans le visible ainsi que l’énergie de gap à partir de la relation de tauc.
Finalement la caractérisation électrique pour confirmer de la formation d’une jonction
électrique.Note de contenu : Sommaire
Chapitre I : Revue bibliographique
I.1 Les cellules solaires à couche mince……………………………………..…………3
I.1.1 La jonction p-n .....................................................................................................4
I.1.2 Les différents types de jonction............................................................................6
I.1.3 Structure d’une cellule solaire à couche mince ....................................................7
I.1.3 Les facteurs influencent la performance d’une cellule solaire (énergie de gap et
l’absorbance) ......................................................................................................................9
I.2 Présentation de l’oxyde de zinc (ZnO)………………………………………….... .10
I.2.1 Propriétés cristallographiques ………………………… …….... ...........................11
I.2.2 Propriétés optique : .................................................................................................11
I.2.3. Propriétés électriques ……………………………………………………………...12
I.2.4. Les applications de l'oxyde de zinc ……………………………………………….12
I.2.5.Dopage de ZnO : Al……………………………………………………………….13
I.3. Propriétés de l'oxyde cuivreux Cu2O ………………………………………………14
I.3.1. Propriétés structurales …………………………………………………………15
I.3.2. Propriétés physiques ……………………………………………………………15
I.3.3. Propriétés optiques ………………………………………………………………16
I.3.4. Propriétés chimique …………………………………………………………….16
I.3.5. Photo-activité du Cu2O …………………………………………………………..16
I.3.6. Applications du Cu2O ……………………………………………………………17
I.4. Les cellules solaires basées sur l’hétérojonction Cu2O/ZnO….……….…….…….18
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I.5. Électrodéposition .................................................................................................…..18
I.5.1. Notions sur l'électrodéposition ……………..……………………………………18
I.5.2. mécanisme de l’électrodéposition …………………………………………….…20
Références bibliographiques………….…………………………………………………….22
Chapitre II: Dispositif expérimental et techniques de caractérisation
II.1.Principe et conditions de l’électrodéposition …………………..……….……..……24
II.2. Montage électrochimique……………………………………………………......…..24
II.2.1 les électrodes ..........................................................................................................25
II.2.2.Nettoyage de substrat ……………………...……………………………………..26
II.1.1.3 Préparation des solutions .....................................................................................27
II.3. Techniques de caractérisation électrochimiques "in-situ"………..………………28
II.3.1. Voltampérométrie cyclique (VC)………………..…………………………...…..28
II.3.2 Chronocoulométrie ................................................................................................29
II.4. Techniques de caractérisation "ex-situ" …………………………………………...29
II.4.1 Mesure de Mott-Schottky (M-S) : ...........................................................................30
II.4.2 Mesure de photo-courant : ......................................................................................31
II.4.3 Diffraction des rayon X (DRX) : .............................................................................32
II.4.4 Microscopie électronique à balayage (MEB) ........................................................34
II.4.5. Microscope à force atomique (AFM)………………………………………….....35
II.4.6. Spectroscopie Ultraviolet-Visible (UV/Vis) ……………………………………..37
II.4.7. Caractérisation courant- voltage I-V…………………………………………….. 39
Références bibliographiques……………………………………………………………….41
3
Chapitre III : Résultats et discussions
III.1.Techniques de caractérisation électrochimiques "in-situ…………………………...42
III.2. Techniques de caractérisation "ex-situ"……………………………………………45
III.2.1. Mesure de Mott-Schottky (M-S) ...........................................................................45
III.2.2 Mesure du photocourant .......................................................................................48
III.2.3 Diffraction des rayons X (DRX) ..........................................................................49
III.2.4 Microscopie électronique à balayage (MEB)……………………………….…....51
III.2.5 Microscope à force atomique (AFM) ...................................................................52
III.2.6 Spectroscopie Ultraviolet-Visible (UV/Vis)………………..……………………54
III.2.7 Caractérisation courant- voltage I-V ..................................................................57Côte titre : MACH/0062 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1MBTqp6fbgOgfx0S6BVxkSSjxvw-uR0RH/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MACH/0062 MACH/0062 Mémoire Bibliothéque des sciences Français Disponible
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