Investigation of CuIn1-xGaxSe2 thin films co-evaporated from two metal sources for photovoltaic solar cells

 CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) thin films were grown by co-evaporation using two sources for the metal elements (Cu, Ga and In). A Mo coated soda lime glass substrates heated at 500 °C was used for the deposition. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) confirm that these films are polycrystalline with a chalcopyrite structure and showed homogeneous grain size estimate about 25 nm. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed to analyse the binding energy values of Ga3d and O1s onto CIGSe layers. The conductivity measurements in the temperature range of 40-400 K were carried out for 0.05≤ x ≤ 0.23. The effect of grain boundary scattering on the electrical transport played an important role in describing the transport processes in these films. The bowing factor is discussed taking into account the deposition techniques of CIGS films. It has been noticed that the open circuit voltage (Voc) is influenced by Ga content and the energy gap value of the absorber CIGS thin layers and yielded a poor efficiency of solar cells

Caractérisation et préconcentration granulométrique de la matière feldspathique d'Ain-Barbar, Algérie

Les feldspaths sont répandus dans l'écorce terrestre mais seuls les feldspaths potassiques et sodiques sont très recherchés dans l'industrie céramique et verrière. Pour qu'ils soient utilisables, ces matériaux doivent contenir très peu d'impuretés nocives de fer et surtout de silice. La carrière d'Ain-Barbar exploite la matière feldspathique de teneurs moyennes respectives 74,5% SiO$_{2}$, 9,5% 12,75% Al$_{2}$O$_{3}$, 1,30% Fe$_{2}$O$_{3}$ et 9,5 K$_{2}$O (0,90% Na$_{2}$O). Toutefois, on constate un taux très élevé en quartz ce qui diminue la valeur du produit marchand et une teneur élevée en fer ce qui donne au produit fabriqué, des aspects de coloration le rendant impropre à la commercialisation. A cet effet, une caractérisation minéralogique et chimique a été réalisée sur une série d'échantillons prélevés du site d'extraction de la substance utile. Des essais de préconcentration granulométrique ont montré qu'un classement dimensionnel peut offrir une qualité de produits acceptables par les céramistes

Effets de l'interaction avec l'oxygène sur le comportement de couches semi-conductrices de ZnO, SnO2_{\bf 2} et CdSe

Les propriétés superficielles des matériaux solides diffèrent de celles du volume. A la surface, des défauts de différentes natures peuvent être présents. Ils permettent à la surface d'être interactive avec le milieu ambiant. Les multiples interactions entre les états de surface et des éléments du milieu extérieur peuvent modifier les propriétés superficielles. Ce travail étudie la régénération de couches semi-conductrices après adsorption isotherme d'oxygène à différentes températures effectuées entre 20 $^{\circ}$C et 300 $^{\circ}$C. Les matériaux qui ont servi à l'étude sont des couches de ZnO, SnO$_{2}$ et CdSe. Celles de CdSe ont été obtenues par co-évaporation, sous vide, de cadmium et de sélénium. Les échantillons de ZnO et SnO$_{2}$ ont été élaborés par oxydation, à des températures respectives de 450 $^{\circ}$C et 200 $^{\circ}$C, de Zn et Sn déposés par électrolyse et par évaporation sous vide. Les matériaux évaporés ont été déposés sur des plaquettes en verre, les autres ont été électrodéposés sur des substrats métalliques. Les variations des propriétés électriques des couches ont été suivies par mesure de leur résistance électrique superficielle R. Les courbes LogR = f (10$^{3~}$/T (K)), relevées sous vide à différentes températures, sont caractéristiques d'un comportement de semi-conducteur.
Des essais d'adsorption d'O$_{2}$ à différentes températures montrent des variations considérables de R. En effet, la chimisorption forte d'un gaz par une surface semi-conductrice est telle que l'échange électronique entre adsorbant et adsorbat provoque la formation d'une zone de charge d'espace modifiant la conduction superficielle. Les résultats mettent en évidence des domaines de température de plus haute sensibilité à l'oxygène. Pour le CdSe, certaines désorptions isothermes ont été suffisantes pour une régénération totale des échantillons. Les couches de ZnO ont souvent nécessité des désorptions programmées en température (D.P.T.), pour leur restauration à l'état initial, après ionosorption d'O$_{2}$. L'exploitation des courbes de variation de R en cours de D.P.T. permet de déterminer les énergies mises en jeu. Les résultats prouvent que les réactions des états de surface avec l'oxygène sont multiénergétiques. La réactivité de ces couches vis à vis de cet élément dépend fortement de leurs conditions d'élaboration. Ainsi, ces échantillons pourraient servir à la détection de gaz réducteurs d'O$_{2}$ qui s'adsorberait par réduction de l'oxygène ionosorbé, et provoquerait un effet inverse sur la conduction, telle qu'une augmentation de la conductivité superficielle ou une diminution de la résistance d'un matériau semi-conducteur de type n. Ces variations sont importantes lorsque la concentration d'oxygène ionosorbé est grande, donc dans les domaines de température de plus haute sensibilité à l'oxygène. Ce mécanisme serait révélateur de la présence d'un gaz réducteur dans l'atmosphère et la surface d'un semi-conducteur pourrait servir d'élément sensible d'un détecteur de gaz