Contribution to the study of physical properties of CZTX (X=S, Se) solar materials

Abstract

Dans cette Thèse, nous avons étudié certaines propriétés physiques de matériauxsolaires Cuivre-Zinc-Etain-(Soufre, Selenium) ou Cu2ZnSnX4 (X=S et Se) pour les deux types de structure kesterite (KS) et stannite (ST) par l'approche de calcul de premiers principes, en utilisant la méthode de calcul des ondes planes pseudo potentiel (PP-PW) implémentée dans le code CASTEP qui se base sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), et l’approximation généralisée de gradient de Wu-Cohen (GGA-WC). Les paramètres de maille calculés sont en bon accord avec les données expérimentales disponibles. Les constantes élastiques sont calculées pour les deux types de composés en utilisant la technique des déformations finies statiques; la dépendance en pression hydrostatique des constantes élastiques est aussi prédite. Le module de compressibilité, le facteur d'anisotropie, le module de cisaillement, le module de Young, le coefficient de Lamé et le rapport de Poisson ont été estimés à partir des constantes élastiques calculées du monocristal. L'analyse du rapport B/G montre que les composés CZTX se comportent comme ductile. En employant l'approximation quasi-harmonique, la dépendance en température de certaines fonctions thermodynamiques et la capacité calorifique de deux composés pour les deux types ont été effectués.