Abstract:
Les semi-conducteurs (II-VI) à base de Zinc, tels que: ZnX (X = O, S, Te), présentent des propriétés exceptionnelles lorsqu’ils sont utilisés dans les dispositifs optoélectroniques et/ou pour d’autres applications. Cependant, la fabrication de ces composés n’est pas facile, en raison des difficultés de synthétisation. D’où, la bonne connaissance de leurs propriétés physiques est indispensable. De nos jour, les méthodes de type ab-initio se révèlent de plus en plus comme étant un outil de choix pour interprétés à l’échelle microscopique les observations expérimentales et guider efficacement le choix des expérimentales.
Dans la première partie de ce travail, les propriétés structurales, électroniques et optiques des composés ZnX (X = O, S, Te) ont été calculées par deux approximations (LDA et GGA) utilisant la méthode pseudo-potentiels et cela dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Le code CASTEP a été utilisé pour l'optimisation structurale et pour la détermination des propriétés physiques des composés. Dans la deuxième partie, on a utiliser un logiciel très puissant et très adapté (SCAPS-1D) pour simuler les performances de deux structures des cellules solaires à base de Cu(In,Ga)Se2 (CIGS). Les deux structures proposées utilisent les composés ZnO et (ZnTe ou ZnS) comme une couche fenêtre et une couche tampon, respectivement. Les paramètres des trois couches ont été retirées directement des propriétés obtenus par les calcules ab-initio. Les performances photovoltaïques obtenues pour les deux structures ZnO/ZnTe/CIGS et ZnO/ZnS/CIGS sont meilleures et comparables aux celles de la littérature.
