Croissance et propriétés de couches minces d'oxydes pour microsources d'énergie
Cette thèse concerne la réalisation des films minces d oxydes et l étude de leurs propriétés physiques pour les cellules photovoltaïques (PV) et les modules thermoélectriques. Dans une première partie, les propriétés de l oxyde de titane TiOx (1,45<x<2) sont mises en évidence pour une utilisat...
שמור ב:
| מחבר ראשי: | |
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| מחברים אחרים: | , , , , , |
| פורמט: | Thèse numérique |
| שפה: | Français |
| יצא לאור: |
2016.
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| נושאים: | |
| גישה מקוונת: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2016ORLE2068_va.pdf http://www.theses.fr/2016ORLE2068/abes https://theses.hal.science/tel-01581302 |
| הערה: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Esidor Ntsoenzok (Président du jury) ; Eric Millon, Esidor Ntsoenzok, Eric Tomasella, Nouari Chaoui, Jacques Perrière, Fabien Giovannelli (Membre(s) du jury) ; Eric Tomasella, Nouari Chaoui (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Growth and properties of oxide thin films for energy microdevices |
| סיכום: | Cette thèse concerne la réalisation des films minces d oxydes et l étude de leurs propriétés physiques pour les cellules photovoltaïques (PV) et les modules thermoélectriques. Dans une première partie, les propriétés de l oxyde de titane TiOx (1,45<x<2) sont mises en évidence pour une utilisation en tant qu oxyde transparent conducteur optiquement actif à disposer en face avant des cellules PV ou, comme couche de couplage optique à intercaler entre le métal réflecteur et la couche absorbante d une cellule PV. Les couches sont déposées par ablation laser pulse (PLD). Cette méthode permet d obtenir des couches stoechiométriques ou déficitaires en oxygène grâce au contrôle de la pression d oxygène pendant le dépôt. Les couches sont dopées par Nb pour un gain en conductivité électrique et/ou par Nd pour la conversion des photons UV en photons du Proche IR. Les films d une part, isolants, transparents et luminescents ou d autre part, conducteurs et absorbants ont été obtenus. La présence de polarons et/ou de bipolarons dans les couches TiO , , explique la discontinuité observée sur leurs courbes de thermoconductivité. Une seconde partie du manuscrit concerne la thermoelectricité ou il est question de modifier les propriétés des cobaltites de calcium pour la conversion en énergie électrique des gradients de température faibles, centres autour de 300-365 K. Le contrôle de la concentration en oxygène des films a permis d obtenir les phases polymorphes CaxCoO , Ca Co O , et Ca Co O , , présentant des comportements semiconducteurs ou métalliques en fonction de la température de dépôt. Les films Ca Co O , , montrent de faibles résistivités (3,8-6 m .cm) et des coefficients de Seebeck élevés (S) >= 1000 V/K qui doivent être confirmes pour que de tels films soient utilisés dans les thermogénérateurs. This thesis concerns the realization of oxide thin films and the study of their properties for photovoltaic or thermoelectric devices. In the first part, the TiOx properties are studied for use as an optically active transparent conductive oxide to put in front of the PV cells or, as optical coupling layer to interpose between the metal reflector and the absorbent layer of a PV cell. The layers are deposited by pulsed laser deposition (PLD). This method allows to get stoichiometric or oxygen deficient layers by controlling the oxygen partial pressure during the growth. The layers are doped with Nb to enhance electrical conductivity and/or with Nd for the conversion of Ultra-Violet photons to Near Infra-Red photons. Insulating and transparent layers, luminescent layers or conducting and absorbent layers are obtained. The TiO , , films show polaronic or bipolaronic conductivity and exhibited the jump of electrical conductivity with jump height and temperature depending on the nature of the dopants. A second part of the manuscript concerns thermoelectricity in which the properties of cobalt calcium oxide are modulated for an efficient conversion of low temperature gradients centered at 300-365K. The control of the oxygen concentration of films allows to obtain the polymorphic phases CaxCoO ,Ca Co O and Ca Co O , , having metallic or semiconducting behavior depending on the deposition temperature. The Ca Co O , , films show high Seebeck coefficients (S) >= 1 000 V/K and low electrical resistivity (3.8 to 6 m .cm). Such interesting values have to be confirmed by additional experiments in order to be used as thermoelectric films. |
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| תאור פריט: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Esidor Ntsoenzok (Président du jury) ; Eric Millon, Esidor Ntsoenzok, Eric Tomasella, Nouari Chaoui, Jacques Perrière, Fabien Giovannelli (Membre(s) du jury) ; Eric Tomasella, Nouari Chaoui (Rapporteur(s)) |
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