Fabrication des homo-jonctions n-p d’oxyde de cuivre pour des applications aux photovoltaïques et à l’optoélectronique

Abstract

La synthèse de micro- et nano-systèmes est un enjeu majeur au niveau industriel, où la course à la miniaturisation des systèmes fait rage. Il est bien admis que le développement de nouveaux matériaux photovoltaïques à rendements de conversion élevé, à coûts peu onéreux et non toxiques utilisant des procédés économes en énergie est indispensable. Notre choix a été porté sur l'oxyde de cuivre (Cu2O) qui est un matériau prometteur dans le domaine photovoltaïque possédant des propriétés physico-chimiques très intéressantes. L'objectif principal de ce travail de thèse est de fabriquer des couches à base de Cu2O de type-p et de type-n en ajustant les paramètres d’électrodéposition et de définir les paramètres de préparation optimale pour la fabrication d’une cellule solaire à base de Cu2O. Treize homo-jonctions à base de Cu2O ont été élaborées électro-chimiquement par une déposition consécutive de n-Cu2O suivie par p-Cu2O sur un substrat transparent conducteur, ces homo-jonctions ont été analysées par diverses techniques de caractérisations structurales, morphologiques, optiques et électriques. Les meilleures performances sont attribuées à l’homo-jonction PN13 présentant un rendement de conversion de 0,752 %. Ces résultats représentent un bon point de départ pour le développement de cellules solaires à faible coût.