Synthèse et caractérisation du quaternaire Cu₂ZnSnS₄ (CZTS) par voie sol-gel associé au spin coating

Abstract

Les couches minces de Cu₂ZnSnS₄ (CZTS) ont été préparées par voie chimique sol-gel et déposées sur des substrats de verre par la technique de spin coating. La solution de dépôt a été faite à partir des sels de
métaux de chlorure de cuivre (II) (CuCl₂), chlorure de zinc (II) (ZnCl₂), chlorure d’étain (IV) (SnCl₄), et de thiourée (CS (NH₂)₂) dissous dans un mélange d’éthanol/eau distillée comme solvant. Les études de diffraction de rayons X (DRX) ont révélées la formation d’une structure kesterite avec des pics correspondant aux directions (112), (220), (312). Le spectre Raman a indiqué la présence d’un pic kesterite principal à la position 336 cm^-1 et l’existence d’un pic étrange à la position 424 cm^-1 pouvant correspondre au composé binaire Cu₂S. Les couches minces de CZTS ont montrés une transmission d’environ 39% et une absorption optique au dessus de 104 cm^-1 avec une énergie de gap de 2.34 eV. Ainsi les films de CZTS peuvent être synthétisés par une technique simple telle que le spin coating, mais des améliorations doivent être faites au niveau des propriétés des films en choisissant une température et un temps de recuit convenables aussi bien qu’un environnement de recuit approprié.

Mots-clés :Cu₂ZnSnS₄ , sol-gel, spin coating, absorbeur photovoltaïque.