Titre : |
Etude des Caractéristiques de la cellule photovoltaïque à Base de CIGS. Modélisation de la Tenue Mécanique. |
Type de document : |
document multimédia |
Auteurs : |
Hocine Yacine ABIB, Auteur |
Année de publication : |
2021 |
Importance : |
201p. |
Présentation : |
ILL. |
Format : |
30cm. |
Langues : |
Français (fre) |
Mots-clés : |
des Caractéristiques de la cellule photovoltaïque à Base de CIGS.
Modélisation de la Tenue Mécanique |
Résumé : |
Notre but ultime est de développer un processus de dépôt par pulvérisation cathodique uniquement, pour l’élaboration des cellules solaires à base de CIGS. De plus, l'atteinte d'une empreinte environnementale réduite nous a conduits à retirer à la fois l'étape de sélénisation et le matériau de cadmium du processus de fabrication. Un procédé de dépôt original pour la couche absorbante (CIGS) sera présenté, il regroupe les trois principales lignes directrices, à savoir l'utilisation d'une seule cible quaternaire, l'absence du processus basé sur Se et un budget thermique limité. On croit que la tenue mécanique des différentes couches composant une cellule solaire à base de CIGS affecte fortement la longévité de cette cellule. Par conséquent, l'étude des propriétés mécaniques fondamentales des différentes couches composant une cellule solaire CIGS est un besoin réel. Suivant le modèle analytique de Jönsson et Hogmark, l'empreinte résultante de la nano indentation est utilisée pour déduire les propriétés mécaniques du matériau étudié. Nous avons utilisé cette méthode pour déterminer la valeur de la dureté (H) et du module de Young (E) des différentes couches élémentaires composant la cellule solaire à base de CIGS, à savoir la couche de contact arrière du molybdène (Mo), la couche absorbante (CIGS), la couche tampon de sulfure de cadmium (CdS) et des couches alternatives d'oxyde de sulfure de zinc (ZnOS) et finalement de la couche fenêtre composée des couches transparentes d'oxyde de zinc (ZnO) et d’oxyde de zinc dopé à l'aluminium (AZO). Chacune des couches est déposée séparément sur un substrat en verre sodocalcique. La technique de pulvérisation cathodique magnétron a été utilisée pour le dépôt de ces couches (à l'exception de la couche de sulfure de cadmium (CdS) qui a été déposée en utilisant un procédé chimique de dépôt de bain). La couche Mo est restée la plus dure et la plus rigide, avec H = 8,7 GPa et E = 185 GPa, tandis que la couche CIGS a montré de mauvaises propriétés mécaniques H = 3 GPa et E = 58 GPa. D'autre part, la similitude observée dans les propriétés mécaniques des couches ZnO et ZnOS pourrait être attribuée à la similarité de leurs microstructures. Le même travail a été reproduit sur des structures multicouches en utilisant le modèle analytique de Rahmoun et Iost. |
Etude des Caractéristiques de la cellule photovoltaïque à Base de CIGS. Modélisation de la Tenue Mécanique. [document multimédia] / Hocine Yacine ABIB, Auteur . - 2021 . - 201p. : ILL. ; 30cm. Langues : Français ( fre)
Mots-clés : |
des Caractéristiques de la cellule photovoltaïque à Base de CIGS.
Modélisation de la Tenue Mécanique |
Résumé : |
Notre but ultime est de développer un processus de dépôt par pulvérisation cathodique uniquement, pour l’élaboration des cellules solaires à base de CIGS. De plus, l'atteinte d'une empreinte environnementale réduite nous a conduits à retirer à la fois l'étape de sélénisation et le matériau de cadmium du processus de fabrication. Un procédé de dépôt original pour la couche absorbante (CIGS) sera présenté, il regroupe les trois principales lignes directrices, à savoir l'utilisation d'une seule cible quaternaire, l'absence du processus basé sur Se et un budget thermique limité. On croit que la tenue mécanique des différentes couches composant une cellule solaire à base de CIGS affecte fortement la longévité de cette cellule. Par conséquent, l'étude des propriétés mécaniques fondamentales des différentes couches composant une cellule solaire CIGS est un besoin réel. Suivant le modèle analytique de Jönsson et Hogmark, l'empreinte résultante de la nano indentation est utilisée pour déduire les propriétés mécaniques du matériau étudié. Nous avons utilisé cette méthode pour déterminer la valeur de la dureté (H) et du module de Young (E) des différentes couches élémentaires composant la cellule solaire à base de CIGS, à savoir la couche de contact arrière du molybdène (Mo), la couche absorbante (CIGS), la couche tampon de sulfure de cadmium (CdS) et des couches alternatives d'oxyde de sulfure de zinc (ZnOS) et finalement de la couche fenêtre composée des couches transparentes d'oxyde de zinc (ZnO) et d’oxyde de zinc dopé à l'aluminium (AZO). Chacune des couches est déposée séparément sur un substrat en verre sodocalcique. La technique de pulvérisation cathodique magnétron a été utilisée pour le dépôt de ces couches (à l'exception de la couche de sulfure de cadmium (CdS) qui a été déposée en utilisant un procédé chimique de dépôt de bain). La couche Mo est restée la plus dure et la plus rigide, avec H = 8,7 GPa et E = 185 GPa, tandis que la couche CIGS a montré de mauvaises propriétés mécaniques H = 3 GPa et E = 58 GPa. D'autre part, la similitude observée dans les propriétés mécaniques des couches ZnO et ZnOS pourrait être attribuée à la similarité de leurs microstructures. Le même travail a été reproduit sur des structures multicouches en utilisant le modèle analytique de Rahmoun et Iost. |
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