Préparation et étude de couches minces de CuXY ₂ (X = Ga, In ; Y = Se, Te) pour applications en cellules solaires

(Reçu le 25 juin 1993, accepté le 31 août 1993)

Abstract
This paper concerns the study of thin films of CuXY ₂ (X = Ga, In; Y = Se, Te) photovoltaic materials. The thin films were grown from a close-spaced vapour transport technique in closed tube, with iodine as reagent. After a review of the method and the published results concerning the thermodynamical aspect, we give some results of characterization of the thin films grown with this method. The conditions of quasi-stoichiometric deposition were determined. Phase transitions were observed: for example, for CuInSe ₂ and at source temperatures above 580°C, the films are formed of (In, Se) compounds, mainly In ₂Se ₃ and InSe. These films have a n-type conductivity, while the CuInSe ₂ films, obtained at C, have a p-type conductivity. Hence, either p-type or n-type films can be grown, simply by varying the source temperature. These results were complemented by a study of the films grown by close-spaced sublimation (CSS) at moderate temperature, using the same apparatus. The films are also formed of (In, Se) compounds.

Résumé
Cet article concerne l'étude de couches minces de matériaux photovoltaïques CuXY ₂ (X = Ga, In ; Y = Se, Te) obtenues par une méthode de transport chimique à courte distance (CSVT) en tube fermé, en présence d'iode. Après un rappel de la méthode, et une synthèse des résultats déjà publiés sur l'aspect thermodynamique, nous donnons des résultats de caractérisation des couches minces obtenues. Les conditions de dépôt quasi-stoechiométriques ont été déterminées. Des transitions de phase ont été trouvées : par exemple, pour CuInSe ₂ et pour des températures de source C, les couches sont formées de composés (In, Se), en particulier In ₂Se ₃ et InSe. Ces couches sont de type n, alors que les couches de CuInSe ₂, obtenues pour C, sont de type p. On peut donc déposer successivement des couches p et n simplement en variant la température. Ces résultats ont été complétés par une étude des couches obtenues par sublimation à courte distance (CSS) à température modérée, en utilisant le même appareillage. On retrouve des couches formées de composés (In, Se).