Etude des propriétés physico-chimiques des oxydes transparents conducteurs (OTC) en couches minces. Application à l'énergie solaire

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Dans ce travail nous avons étudié l’influence de la solution précurseur et de dopage sur les propriétés microstructurales et électrochimiques de couches minces de ZnO déposées par une technique chimique simple spray pyrolysis (SP). Pour étudier l’influence de la solution précurseur on a utilisé deux solutions précurseur différentes (solution d’Acétate de zinc et de Chlorure de zinc). Dans le cas de dopage nous avons préparés des couches minces de ZnO dopées Al, Mg et Ni à partir d’une solution précurseur d’Acétate de zinc dissous dans une solution d’éthanol sur des substrats en verre chauffés à température 400°C. Le pourcentage de dopage varie de 2% à 4%. Nous avons ensuite effectué des analyses structurales par diffraction des rayons X, microscope électronique à balayage, microscope à force atomique, des mesures optiques et électrochimiques. Les résultats expérimentaux obtenus ont permis de vérifier que les couches minces de ZnO déposées sont relativement uniformes sur les substrats. L’analyse structurale par diffraction des rayons X a montré que les films déposés par SP sont de structure wurtzite avec une orientation préférentielle selon la direction . Les mesures optiques ont montré que les couches déposées de ZnO présentent une bonne transparence dans le domaine de visible et une bande interdite ‘Gap’ de 3.24 eV proche de celui du ZnO monocristallin 3.3 eV. L’étude électrochimique montre que la résistance de corrosion des films élaborés est influencée par la qualité et la concentration d’élément dopant