Soutenance de thèse d'Abderrahime SEKKAT

Dépôt par couche atomique spatiale à pression atmosphérique de Cu2O et de couches minces fonctionnelles pour des applications photovoltaïques


Mots-clés:


Couches minces fonctionnelles, Photovoltaïques, Dépôt par couche atomique spatiale


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Résumé


Les films minces à base de cuivre sont un sujet d’actualité dans la communauté des sciences des matériaux en raison de l'abondance du cuivre, de sa non-toxicité et des nombreuses applications différentes qu'il peut trouver. Dans cette thèse, nous nous sommes d'abord concentrés sur le développement et l'étude de films minces de Cu2O avec une approche innovante et évolutive connue sous le nom de dépôt de couches atomiques spatiales sous pression atmosphérique (AP-SALD), qui permet un dépôt à basse température, à haut débit, et en atmosphère ouverte. Nous avons optimisé le dépôt de films minces de Cu2O par AP-SALD en utilisant un précurseur thermiquement stable, à savoir Cu(hfac)(COD) qui n'a jamais été utilisé pour déposer Cu2O par une méthode ALD et/ou CVD. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié l'effet de l'induction d'une fraction d'oxygène pendant le dépôt de films minces de Cu2O et avons constaté une valeur de résistivité record obtenue par rapport aux autres techniques de croissance. La spectroscopie de durée de vie par annihilation de positrons (PALS) et la spectroscopie d'annihilation de positrons à énergie variable par élargissement Doppler (DB-VEPAS) ont été réalisées pour sonder les défauts formés dans le film. L'intégration des films minces de Cu2O optimisés dans des cellules solaires semi-transparentes a été étudiée puisque les films optimisés ont été combinés avec des films minces de ZnO également développés par SALD. Les résultats obtenus ont été alliés à une étude de simulation approfondie basée sur le logiciel SCAPS. De même, le film mince de Cu2O a été intégré comme couche de transport de trous (HTLs) pour des cellules solaires à hétérojonction de silicium de grande surface (SHJ) dans le cadre d'une collaboration avec l'Institut National de l'Energie Solaire (INES) en France. Enfin, cette étude rapporte la possibilité de contrôler les trois phases principales des films à base de Cu, de la phase métallique à la phase oxydée, en modifiant uniquement le co-réactif pendant le dépôt AP-SALD.

Membres du jury/ Jury members :
 

Prof

A.DEVI

Ruhr-University, Bochum, (Germany)

Rapporteure

Dr.

P.ROCA I CABARROCAS

Institut Photovoltaïque Ile de France (IPVF),(France)

Rapporteur

Dr.

E.BLANQUET

Laboratoire de Science et Ingénieur des Matériaux et Procédés (France)

Présidente

Dr.

R.HOYE

Imperial College London, (United Kingdom)

Examinateur

Prof.

M.MORALES-MASIS

Twente (Netherlands)

Examinatrice

Dr.

D. MUÑOZ-ROJAS

Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique

Thesis Director

Prof.

A. KAMINSKI-CACHOPO

Institut de Microélectronique Electromagnétisme et Photonique et le LAboratoire d'Hyperfréquences et de Caractérisation

Invited

Dr.

G.CHICHIGNOUD

Laboratoire de Science et Ingénieur des Matériaux et Procédés

Invited


Infos date
10h30 - Amphi Z 108, Bâtiment Z, 1er étage
Grenoble INP Phelma-Minatec
Infos lieu
Grenoble INP - Phelma
3 parvis Louis Néel - 38000 Grenoble
Accès : TRAM B arrêt Cité internationale
Free entrance - No registration