Elaboration et caractérisation des films minces nanostructurés pour application photovoltaïque / Ouassila Outmoune  

Public ISBD Titre : Elaboration et caractérisation des films minces nanostructurés pour application photovoltaïque Type de document : texte imprimé Auteurs : Ouassila Outmoune, Auteur ; D Hamza, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (86 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : CdS, Electrodéposition, Spectroscopie IR, Spectroscopie (UV-Vis), DRX, Mott-Schottky. Index. décimale : 204- chimie Résumé : Résumé Dans ce travail, nous avons étudié l’effet du température sur les propriétés des nanostructures de CdS électrodéposés sur un substrat ITO.Tout d’abort,nous avons étudié les mécanisme de l’électrodéposition en utilisant les techniques de la voltamètre cyclique et la chroampérométrie.Les mesures de Mott-Schottky ont montré que nanostructures du CdS déposées à différentes températures possèdent une conductivité de type-n avec une densité de porteur de charge donneurs à 8,77×1018 Cm-3 .Le spectre (EDX) montre que le film mince est riche en cadmium à température plus élevé .La caractérisation morphologiques par AFM et MEB présentent un changement remarquable de la taille des cristallites en fonction du température. L’analyse par la diffraction de rayons X a montré que tous les dépôts ont une structure hexagonale polycristallin avec une orientation préférentielle suivant la direction (101) et (002).L’analyse par spectrophotométrie (UV-Vis) nous à permie de déterminer l’absorption, la transmission et l’énergie du gap des nanostructures de CdS. La transmission des dépôts est de l’ordre 40% dans le visible et le gap optique varie entre2, 30 eV et 2,45 eV.La spectroscopie IR indique la présence des pics entre 400 Cm-1 et 468 Cm-1 attribué à liaison (Cd-S) (nanoparticule CdS). Note de contenu : Sommaire Liste des figures ……………………………………………………………………………..I Liste des tableaux …………………………………………………………………………..IV Liste des abréviations ……………………………………………………………………….V Introduction générale ………………………………………………………………………1 Références bibliographiques ………………………………………………………………..4 Chapitre I : Revue bibliographique I.1 Notion de base sur le photovoltaïque ………………………………………….6 I.1.1 Historique ………………………………………………………………6 I.1.2 Cellule photovoltaïque ………………………………………………….6 I.1.3 Les différentes filières photovoltaïques ………………………………..7 I.1.4 Conversion photovoltaïque ……………………………………………..9 I.1.5 principe de la conversion ……………………………………………...10 I.1.6 Les avantages et les inconvénients de l’énergie PV ………………….11 I.2 Notion sur les couches minces ………………………………………………..12 I.2.1 Définition d’une couche mince ………………………………………..12 I.2.2 Mécanisme de formation d’une couche mince ………………………..13 I.2.5 Technique d’élaboration des couches minces ………………………..15 I.3 Sulfure de cadmium ……………………………………………………………17 I.3.1 Définition …………………………………………………………….17 I.3.2 Choix du CdS …………………………………………………………17 I.3.3 Propriétés du sulfure cadmium ……………………………………….17 a) Propriétés optiques ………………………………………………….17 b) Propriétés cristallographiques ……………………………………...18 c) Propriétés électriques ……………………………………………….19 I.3.4 Intérêt technologie du CdS ……………………………………………19 I.3.5 Les applications de couche mince de CdS …………………………...20 I.4 Conclusion ……………………………………………………………………....22 I.5 Références bibliographiques ……………………………………………………23 Chapitre II : Dispositif expérimental et techniques de caractérisation II.1 Condition d’élaboration ……………………………………………………...25 II.1.1 Dispositif expérimental des mesures électrochimiques ………………25 1. Montage électrochimique ……………………………………….25 2. Cellule électrochimique ………………………………………..25 3. Les électrodes …………………………………………………...26 4. Préparation des substrats ………………………………………..27 5. Préparations des solutions (précurseurs) ……………………….27 II.2 Technique de caractérisation électrochimique « in-situ » …………………28 II.2.1 Voltampérométrie cyclique (VC) …………………………….............28 II.2.2 Chronoampérométrie (CA) …………………………………..............30 II.2.3 Mesure de Mott-Schottky (M-S) …………………………………….31 II.3 Technique de caractérisation « ex-situ » …………………………………….32 II.3.1 Caractérisation optique par spectroscopie (UV-Vis) ………………….32 II.3.2 Caractérisation par spectroscopie infrarouge à transformée de fourrière (ITRF)……………………………………………………………………………….34 II.3.3 Diffraction de rayons X (DRX) ……………………………………….36 II.3.4 Caractérisation morphologique par (AFM) ……………………………37 II.3.5 Caractérisation par (MEB) …………………………………………....40 II.4 Conclusion ……………………………………………………………………...41 II.5 Références bibliographiques …………………………………………………...42 Chapitre III : Résultats et discussions III.1 Etude électrochimiques « in-situ » …………………………………………44 III.1.1 La voltampérométre cyclique (VC) ………………………………...44 III.1.2 Chronoampérométrie (CA)…………………………………………..47 III.1.3 Mesure de Mott-Schottky (M-S) …………………………………….51 III.2 Technique de caractérisation « ex-situ » ………………………………….52 III.2.1 Caractérisation optique par spectroscopie (UV-Vis) ………………..52 III.2.2 Caractérisation par spectroscopie IR ………………………………56 III.2.4 Caractérisation structurelle par (DRX) ……………………………....57 III.2.5 Caractérisation morphologique ……………………………………..58 2.5.1 Analyse par microscopie électronique à balayage (MEB) ……..58 2.5.2 Analyse élémentaire par (EDX)…………………………….....60 2.5.3 Analyse par microscope à force atomique (AFM) ……………..62 III.3 Conclusion …………………………………………………………………….66 III.4 Références bibliographiques. …………………………………………………..68 Conclusion générale ………………………………………………………………………..71 Côte titre : MACH/0108 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1XDBXVHd1nHYZ2HIwhRHg1KDMPho5spQ-/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Elaboration et caractérisation des films minces nanostructurés pour application photovoltaïque [texte imprimé] / Ouassila Outmoune, Auteur ; D Hamza, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (86 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : CdS, Electrodéposition, Spectroscopie IR, Spectroscopie (UV-Vis), DRX, Mott-Schottky. Index. décimale : 204- chimie Résumé : Résumé Dans ce travail, nous avons étudié l’effet du température sur les propriétés des nanostructures de CdS électrodéposés sur un substrat ITO.Tout d’abort,nous avons étudié les mécanisme de l’électrodéposition en utilisant les techniques de la voltamètre cyclique et la chroampérométrie.Les mesures de Mott-Schottky ont montré que nanostructures du CdS déposées à différentes températures possèdent une conductivité de type-n avec une densité de porteur de charge donneurs à 8,77×1018 Cm-3 .Le spectre (EDX) montre que le film mince est riche en cadmium à température plus élevé .La caractérisation morphologiques par AFM et MEB présentent un changement remarquable de la taille des cristallites en fonction du température. L’analyse par la diffraction de rayons X a montré que tous les dépôts ont une structure hexagonale polycristallin avec une orientation préférentielle suivant la direction (101) et (002).L’analyse par spectrophotométrie (UV-Vis) nous à permie de déterminer l’absorption, la transmission et l’énergie du gap des nanostructures de CdS. La transmission des dépôts est de l’ordre 40% dans le visible et le gap optique varie entre2, 30 eV et 2,45 eV.La spectroscopie IR indique la présence des pics entre 400 Cm-1 et 468 Cm-1 attribué à liaison (Cd-S) (nanoparticule CdS). Note de contenu : Sommaire Liste des figures ……………………………………………………………………………..I Liste des tableaux …………………………………………………………………………..IV Liste des abréviations ……………………………………………………………………….V Introduction générale ………………………………………………………………………1 Références bibliographiques ………………………………………………………………..4 Chapitre I : Revue bibliographique I.1 Notion de base sur le photovoltaïque ………………………………………….6 I.1.1 Historique ………………………………………………………………6 I.1.2 Cellule photovoltaïque ………………………………………………….6 I.1.3 Les différentes filières photovoltaïques ………………………………..7 I.1.4 Conversion photovoltaïque ……………………………………………..9 I.1.5 principe de la conversion ……………………………………………...10 I.1.6 Les avantages et les inconvénients de l’énergie PV ………………….11 I.2 Notion sur les couches minces ………………………………………………..12 I.2.1 Définition d’une couche mince ………………………………………..12 I.2.2 Mécanisme de formation d’une couche mince ………………………..13 I.2.5 Technique d’élaboration des couches minces ………………………..15 I.3 Sulfure de cadmium ……………………………………………………………17 I.3.1 Définition …………………………………………………………….17 I.3.2 Choix du CdS …………………………………………………………17 I.3.3 Propriétés du sulfure cadmium ……………………………………….17 a) Propriétés optiques ………………………………………………….17 b) Propriétés cristallographiques ……………………………………...18 c) Propriétés électriques ……………………………………………….19 I.3.4 Intérêt technologie du CdS ……………………………………………19 I.3.5 Les applications de couche mince de CdS …………………………...20 I.4 Conclusion ……………………………………………………………………....22 I.5 Références bibliographiques ……………………………………………………23 Chapitre II : Dispositif expérimental et techniques de caractérisation II.1 Condition d’élaboration ……………………………………………………...25 II.1.1 Dispositif expérimental des mesures électrochimiques ………………25 1. Montage électrochimique ……………………………………….25 2. Cellule électrochimique ………………………………………..25 3. Les électrodes …………………………………………………...26 4. Préparation des substrats ………………………………………..27 5. Préparations des solutions (précurseurs) ……………………….27 II.2 Technique de caractérisation électrochimique « in-situ » …………………28 II.2.1 Voltampérométrie cyclique (VC) …………………………….............28 II.2.2 Chronoampérométrie (CA) …………………………………..............30 II.2.3 Mesure de Mott-Schottky (M-S) …………………………………….31 II.3 Technique de caractérisation « ex-situ » …………………………………….32 II.3.1 Caractérisation optique par spectroscopie (UV-Vis) ………………….32 II.3.2 Caractérisation par spectroscopie infrarouge à transformée de fourrière (ITRF)……………………………………………………………………………….34 II.3.3 Diffraction de rayons X (DRX) ……………………………………….36 II.3.4 Caractérisation morphologique par (AFM) ……………………………37 II.3.5 Caractérisation par (MEB) …………………………………………....40 II.4 Conclusion ……………………………………………………………………...41 II.5 Références bibliographiques …………………………………………………...42 Chapitre III : Résultats et discussions III.1 Etude électrochimiques « in-situ » …………………………………………44 III.1.1 La voltampérométre cyclique (VC) ………………………………...44 III.1.2 Chronoampérométrie (CA)…………………………………………..47 III.1.3 Mesure de Mott-Schottky (M-S) …………………………………….51 III.2 Technique de caractérisation « ex-situ » ………………………………….52 III.2.1 Caractérisation optique par spectroscopie (UV-Vis) ………………..52 III.2.2 Caractérisation par spectroscopie IR ………………………………56 III.2.4 Caractérisation structurelle par (DRX) ……………………………....57 III.2.5 Caractérisation morphologique ……………………………………..58 2.5.1 Analyse par microscopie électronique à balayage (MEB) ……..58 2.5.2 Analyse élémentaire par (EDX)…………………………….....60 2.5.3 Analyse par microscope à force atomique (AFM) ……………..62 III.3 Conclusion …………………………………………………………………….66 III.4 Références bibliographiques. …………………………………………………..68 Conclusion générale ………………………………………………………………………..71 Côte titre : MACH/0108 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1XDBXVHd1nHYZ2HIwhRHg1KDMPho5spQ-/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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MACH/0108	MACH/0108	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

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