Attributes | Values |
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type
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Thesis advisor
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Praeses
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Author
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alternative label
| - Deposition of Cu(In,Ga)Se2 thin films by radiofrequency magnetron sputtering of a quaternary target for photovoltaic device
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dc:subject
| - Cellules solaires polymères
- Thèses et écrits académiques
- Couches minces métalliques
- CIGS (matériau)
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preferred label
| - Dépôt de couches minces de Cu(In,Ga)Se2 par pulvérisation magnétron radiofréquence d’une cible quaternaire pour applications photovoltaïques
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Language
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Subject
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dc:title
| - Dépôt de couches minces de Cu(In,Ga)Se2 par pulvérisation magnétron radiofréquence d’une cible quaternaire pour applications photovoltaïques
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Degree granting institution
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note
| - La société Crosslux développe un procédé innovant permettant de moduler la transparence de substrats de verre dédiés à la réalisation de cellules photovoltaïques à base de Cu(In,Ga)Se2 (CIGS). A l’échelle industrielle, le dépôt de couches minces CIGS sur de grandes surfaces est un réel défi. Ce travail de thèse porte sur l’évaluation du potentiel de la technologie de pulvérisation magnétron pour le dépôt de couches minces de CIGS à partir d’une cible quaternaire de composition choisie, suivi d’un recuit sous atmosphère neutre. L’analyse des couches minces déposées à température ambiante montre un bon accord entre la composition chimique des films déposés et celle de la cible utilisée. Nous avons identifié les paramètres de dépôt permettant l’obtention de films CIGS enrichis ou appauvris en éléments cuivre et sélénium. Ces paramètres ont également une grande influence sur la morphologie et la qualité cristalline des couches minces. Une corrélation a pu être établie entre morphologie, orientation cristalline préférentielle et énergie des espèces du plasma. L’étude des paramètres de recuit a montré que la température est le principal facteur favorisant l’augmentation de la taille des grains et l’amélioration de la cristallinité. Des couches minces présentant des grains de grande taille(~1 μm) ont été synthétisées sans apport supplémentaire de sélénium. La composition chimique des films s’est révélée stable lors de l’étape de recuit. L’étude de l’interface Mo/CIGS a mis en évidence un enrichissement en sélénium lors de l’étape de recuit. Les résultats obtenus montrent que la pulvérisation magnétron présente un réel potentiel pour le dépôt de couches minces de Cu(In,Ga)Se2
- Crosslux company develops an innovative process allowing to modulate the transparency of glass substrates dedicated to Cu(In,Ga)Se2(CIGS) based photovoltaic devices. Currently, the deposition of CIGS thin films overlarge areas for industrial purposes is a huge challenge. In this PhD work, we aim at evaluating the potential of magnetron sputtering as a deposition technique for Cu(In,Ga)Se2 thin films, using a quaternary target and a further annealing under a neutral atmosphere. CIGS thin films deposited at room temperature exhibit a chemical composition close to the initial target composition. By varying the deposition parameters, we highlight the possibility of obtaining deposited thin films with higher or lower selenium or copper content. It appears that morphology, structural and crystalline qualities of the deposited layers are strongly related to the deposition parameters. A relationship between morphology, preferential crystalline orientation and energy of plasma species has been established. The annealing process enables a grain size increase and an improvement of crystalline quality mainly controlled by the annealing temperature. Thin films with large grain sizes (~1 μm) have been synthesized without any selenium addition. Chemical composition has showed a good stability during the annealing process. Finally, selenium enrichment at the Mo/CIGS interface during the annealing step has been demonstrated. Our results show that magnetron sputtering is a promising technique for CIGS thin films deposition. This work paves the way for new research perspectives
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dc:type
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http://iflastandar...bd/elements/P1001
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rdaw:P10219
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is primary topic
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is rdam:P30135
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