Bücher von Meftah Tablaoui

En el campo de la energía fotovoltaica, el compuesto Cu2ZnSnS4 (CZTS) podría ser una alternativa a los compuestos convencionales de capa fina basados en elementos caros o tóxicos. Además de un gap de 1,5 eV y un coeficiente de absorción de 10-4 cm-1, está formado por elementos benignos y abundantes, lo que reducirá el coste de la célula final. En esta tesis, se sintetizaron una serie de compuestos CZTS con exceso de azufre para compensar las pérdidas por descomposición química y los cambios composicionales en el diagrama de fases Cu-Zn-Sn-S. Se demostró el efecto del azufre sobre la cristalinidad, la pureza y el orden reticular. Se determinó el dominio monofásico y se demostró que es posible obtener compuestos de gran pureza. La morfología por microscopía óptica reveló policristales granulares con rechazo de fases secundarias en los límites de grano. El compuesto Cu2ZnGeS4 (CZGS) podría encontrar aplicaciones en fotovoltaica y optoelectrónica. La adición de estaño podría mejorar significativamente la cinética de reacción y la cristalinidad, de ahí el interés por estudiar el compuesto Cu2ZnGexSn(1-x)S4.

No domínio da energia fotovoltaica, o composto Cu2ZnSnS4 (CZTS) pode ser uma alternativa aos compostos convencionais de película fina baseados em elementos caros ou tóxicos. Para além de um gap de 1,5 eV e de um coeficiente de absorção de 10-4 cm-1, é constituído por elementos benignos e abundantes, o que reduzirá o custo da célula final. Nesta tese, foi sintetizada uma série de compostos CZTS com excesso de enxofre para compensar as perdas por decomposição química e as alterações de composição no diagrama de fases Cu-Zn-Sn-S. Foi demonstrado o efeito do enxofre na cristalinidade, pureza e ordem da rede. O domínio monofásico foi determinado e foi demonstrado que é possível obter compostos de elevada pureza. A morfologia por microscopia ótica revelou policristais granulares com rejeição de fases secundárias nos limites dos grãos. O composto Cu2ZnGeS4 (CZGS) poderá encontrar aplicações em fotovoltaica e optoelectrónica. A adição de estanho poderia melhorar significativamente a cinética da reação e a cristalinidade, daí o interesse em estudar o composto Cu2ZnGexSn(1-x)S4.

Nel campo del fotovoltaico, il composto Cu2ZnSnS4 (CZTS) potrebbe essere un'alternativa ai tradizionali composti a film sottile basati su elementi costosi o tossici. Oltre a un gap di 1,5 eV e a un coefficiente di assorbimento di 10-4 cm-1, è costituito da elementi benigni e abbondanti, che ridurranno il costo della cella finale. In questa tesi, una serie di composti CZTS sono stati sintetizzati con un eccesso di zolfo per compensare le perdite di decomposizione chimica e i cambiamenti compositivi nel diagramma di fase Cu-Zn-Sn-S. È stato dimostrato l'effetto dello zolfo su cristallinità, purezza e ordine reticolare. È stato determinato il dominio monofase ed è stato dimostrato che è possibile ottenere composti di elevata purezza. La morfologia al microscopio ottico ha rivelato policristalli granulari con rifiuto delle fasi secondarie ai confini dei grani. Il composto Cu2ZnGeS4 (CZGS) potrebbe trovare applicazioni nel fotovoltaico e nell'optoelettronica. L'aggiunta di stagno potrebbe migliorare significativamente la cinetica di reazione e la cristallinità, da cui l'interesse a studiare il composto Cu2ZnGexSn(1-x)S4.

Im Bereich der Photovoltaik wäre die Verbindung Cu2ZnSnS4 (CZTS) eine Alternative zu herkömmlichen Dünnschichtverbindungen, die auf teuren oder toxischen Elementen basieren. Abgesehen von einem Gap von 1,5 eV und einem Absorptionskoeffizienten von 10-4 cm-1 besteht sie aus gutartigen und reichlich vorhandenen Elementen, was die Kosten für die fertige Zelle senken wird. In dieser Dissertation wurde eine Reihe von CZTS-Verbindungen mit Schwefelüberschuss synthetisiert, um die Verluste durch die chemische Zersetzung und die Veränderung der Zusammensetzung im Cu-Zn-Sn-S-Phasendiagramm auszugleichen. Die Wirkung von Schwefel auf die Kristallinität, Reinheit und Gitterordnung wurde aufgezeigt. Der einphasige Bereich wurde bestimmt und es wurde gezeigt, dass es möglich ist, Verbindungen von hoher Reinheit zu erhalten. Die Morphologie mittels Lichtmikroskopie zeigte körnige Polykristalle mit Abstoßung von Sekundärphasen in den Korngrenzen. Die Verbindung Cu2ZnGeS4 (CZGS) könnte Anwendungen in der Photovoltaik und der Optoelektronik finden. Die Zugabe von Zinn könnte die Reaktionskinetik und die Kristallinität deutlich verbessern, weshalb es interessant ist, die Verbindung Cu2ZnGexSn(1-x)S4 zu untersuchen.

In the field of photovoltaics, the Cu2ZnSnS4 (CZTS) compound could be an alternative to conventional thin-film compounds based on expensive or toxic elements. Apart from a gap of 1.5 eV and an absorption coefficient of 10-4 cm-1, it consists of benign and abundant elements, which will reduce the cost of the final cell. In this thesis, a series of CZTS compounds were synthesised with excess sulphur to compensate for chemical decomposition losses and compositional changes in the Cu-Zn-Sn-S phase diagram. The effect of sulphur on crystallinity, purity and lattice order was demonstrated. The single-phase domain was determined and it was shown that it is possible to obtain high-purity compounds. Morphology by optical microscopy revealed granular polycrystals with rejection of secondary phases in the grain boundaries. The Cu2ZnGeS4 (CZGS) compound could find applications in photovoltaics and optoelectronics. The addition of tin could significantly improve reaction kinetics and crystallinity, hence the interest in studying the Cu2ZnGexSn(1-x)S4 compound.

Dans le domaine du photovoltaïque, le composé Cu2ZnSnS4 (CZTS) serait une solution alternative aux composés classiques en couches minces qui sont à base d¿éléments chers ou toxiques. Mis à part un gap de 1.5 eV et un coefficient d¿absorption de 10-4 cm-1, il est constitué d¿éléments bénins et abondants, ce qui réduira le coût de revient de la cellule finale. Dans cette thèse, une série de composés CZTS a été synthétisée avec des excès en soufre pour compenser les pertes liées à la décomposition chimique et l¿évolution de la composition dans le diagramme de phase Cu-Zn-Sn-S. L¿effet du souffre sur la cristallinité, la pureté et l¿ordre dans la maille a été mis en évidence. Le domaine monophasé a été déterminé et il a été montré qüil est possible d¿obtenir des composés de grande pureté. La morphologie par microscopie optique a révélé des polycristaux granulaires avec rejet des phases secondaires dans les joints de grains. Le composé Cu2ZnGeS4 (CZGS) pourrait trouver des applications dans le photovoltaïque et l¿optoélectronique. L¿ajout de l¿étain pourrait sensiblement améliorer la cinétique réactionnelle et la cristallinité d¿où l¿intérêt d¿étudier le composé Cu2ZnGexSn(1-x)S4.