Etude des couches minces ZnO dopé au Lithium élaborées par le spray pneumatique

Abstract

L'intérêt croissant pour les dispositifs photovoltaïques et optoélectroniques s'est accentué ces dernières années. Les couches minces attirent une attention considérable dans ce contexte, elles sont actuellement très étudiées en raison de leur application forte et potentielle. L'oxyde de zinc ZnO est un candidat bien connu et approprié pour la couche d'oxyde transparent conductrice (TCO) des cellules solaires à base de films minces. L'objectif de ce travail est d'étudier les propriétés structurelles, optiques et électriques de films minces de ZnO purs et dopés au lithium pour différents pourcentages (5%, 10% et 15%). Nos échantillons sont déposés avec une méthode de spray pyrolyse pneumatique qui utilise l’air comme gaz vecteur. Les mesures DRX révèlent que toutes les couches sont polycristallines et que les atomes sont disposés dans une structure wurtzite avec l'orientation préférentielle (002). Tous les films présentent un pourcentage élevé de transmittance dans le visible d'environ 80%, avec des franges d'interférences dans tous les échantillons. La valeur de la bande interdite optique ne change pas beaucoup et l'énergie d'Urbach diminue avec le dopage. La résistivité des films LZO a une valeur moyenne de 10-2 ohm.cm. EIle augmente après le recuit des échantillons à 500 ° C pendant une heure et demie. D'après ces résultats, nos échantillons semblent être un bon candidat comme matériau TCO et approprié pour les applications photovoltaïques.