Literatura académica sobre el tema "Séléniure d'indium"

Ce travail de thèse portant sur la physiologie et la génétique et réalisé chez la bactérie Gram-négative modèle Escherichia coli, se divise en deux parties. Une première partie concerne la réponse d’adaptation au stress et notamment la réponse d’adaptation au stress extracytoplasmique. Cette partie est illustrée par un article portant sur l’analyse globale des cinq voies de réponse au stress extracytoplasmique. Ce travail montre que, d’une part les cinq voies répondent aux mêmes signaux mais avec une spécificité d’induction qui est dépendante du seuil et d’autre part la réponse des ces voies sont complémentaires et non redondantes. La deuxième partie de la thèse concerne les ARN non codants d’Escherichia coli et leurs rôles dans la réponse au stress. Cette partie est illustrée par i) une partie de résultats concernant la mise au point d’une méthode biochimique (targetome) permettant de « capturer » les cibles des ARN non-codants et ii) par un article qui porte sur la caractérisation de Ral, un ARN non-codant antisens de la protéase Lon. La méthode targetome reste encore à améliorer cependant elle a permis d’identifier une nouvelle cible putative de l’ARN non-codant MicC. Cette méthode a aussi permis de capturer les cibles putatives de Ral qui sont les ARN messagers des gènes lon et topB. Bien que le mécanisme d’action de Ral soit encore inconnu, sa présence sur un plasmide multicopie induit un retard de croissance et une filamentation en milieu minimum de croissance. Ral est un des rares ARN non-codant cis antisens codé par le chromosome d’Escherichia coli et cette classe d’ARN non-codant semble être à la base de mécanisme de régulation originaux<br>This work realised in the Gram-negative model bacterium Escherichia coli is divided in two parts. The first part focuses on adaptive response and more precisely the response to extracytoplasmic stress. This part is illustrated by a paper on the global analysis of the five pathways that responde to extracytoplasmic stress. It shows that i) all pathways are activated by the same signals but the specificity of induction is dose-dependent and that II) responses displayed are complementary but not redundant. The second part of this work concerns non-coding RNAs in Escherichia coli. The results’ part introduces a biochemical method to “fish” non-coding RNAs targets (targetome). This part is followed by a paper on Ral, a non-coding RNA antisens of lon protease gene. The targetome method is still in development but it allows the identification of a new putative target for micC RNA. This method was also used to identify Ral putative targets which are lon and topB messenger RNAs. Ral mechanism of action is still unclear but phenotypes associated to the presence of its multicopy plasmid have been isolated. Ral is one of the few cis antisens RNAs that are encoded in the chromosome of Escherichia coli

Les cellules solaires à base de CuIn1-xGaxSe2 sont des dispositifs en couches minces permettant d’atteindre des hauts rendements de conversion photovoltaïque. Le CuIn1-xGaxSe2 est un absorbeur permettant d’adapter l’énergie de la bande interdite de la cellule solaire en changeant la teneur en Ga. Le rendement record de conversion photovoltaïque actuel a été obtenu pour x~0.3, alors que la théorie indique qu’il devrait être obtenu pour un x~0.7. L’origine de cette limite pour x élevé reste en débat. Dans cette thèse, on étudie deux origines liées aux interfaces internes de CuIn1-xGaxSe2 à savoir i) le changement d’élément ségrégé aux joints de grains pour des fortes et faibles teneurs en Ga et ii) la ségrégation défavorable du séléniure du cuivre au volume ou à la surface. Dans une première partie, une étude par premiers principes (DFT) montre que la ségrégation substitutionnelle de l’In par Ga (ou de Ga par In) n’est pas favorisée dans un joint de macle. Dans le cas plus général d’une surface notre étude sur les forces motrices de ségrégation montre qu’il est plus facile de faire ségréger une impureté d’In qui se trouve dans une matrice de CuGaSe2 que l’inverse. Dans la seconde partie, les résultats expérimentaux du CuIn1-xGaxSe2 indiquent qu’en augmentant le taux de Ga la couche devient plus inhomogène. Cela est dû aux inhomogénéités locales de concentration en Cu dans la couche. L’origine de ce phénomène est liée à la cinétique de la formation de CuGaSe2 qui est lente et à la faible diffusion du Cu et du Ga. Nous proposons une étape de relaxation supplémentaire pendant la co-évaporation de CuIn1-xGaxSe2 qui permet de faciliter la croissance des grains, d’améliorer l’homogénéité de la couche et d’atteindre l’équilibre attendu<br>Amongst the different semiconductor materials used as absorber layers, polycrystalline CuIn1-xGaxSe2 is one of the most promising materials in the thin-film photovoltaic technology. Due to the high efficiency, stability and band gap tunability with x, thin-film solar cells based on CuIn1-xGaxSe2 absorber layer are already industrially implemented. Moreover, in the multi-junction solar cell technology the aim of reaching higher efficiencies while keeping the fabrication costs low, makes the wide band gap indium-free CuGaSe2 absorber layer an interesting candidate as a top cell in a hybrid tandem solar cell based on c-Si bottom cell. However, the actual energy conversion efficiency strongly decreases for x larger than 0.3 and it does not follow the theoretical predictions indicating better performances for x around 0.7. The difficulty to obtain a high device performance for large x has been a worldwide question for several years and many theories have been proposed to explain the limited conversion efficiency. A possible cause of the limited CuIn1-xGaxSe2 performance for large x involves the local inhomogeneities at the inter- or intra-grain regions, since the nature of the accumulated species or compound at the interfaces can be detrimental or beneficial for the solar cell efficiency. In this thesis we investigate two possible phenomena that are likely to occur at the CIGSe interfaces i) a preferential elemental segregation at the grain boundaries and ii) the detrimental copper selenide surface segregation or bulk precipitation. In this work, the elemental segregation is investigated at equilibrium by coupling ab initio calculations and thermodynamic modeling. Our results indicate that substitutional (InGa or GaIn antisite) cannot be expected in the most frequently present interfaces such as the twin grain boundaries. A complementary and simple analysis of the main segregation driving forces was also studied in order to understand the segregation in the more general cases, such as the surface segregation. Our calculations show that In is slightly more favorable to segregate at the surface rather than Ga. The experimental analysis on CuIn1-xGaxSe2 films at intermediate and large x reveals that increasing x the Cu content in the CuIn1-xGaxSe2 film can locally differ, creating detrimental Cu-enriched domains within the bulk of the film. This phenomenon is due to the slow kinetics at large x and the reduced Cu and Ga interdiffusion. In this work, we propose a strategy to avoid these local inhomogeneities by applying a relaxation stage during the CuIn1-xGaxSe2 deposition process. This stage improves the photovoltaic performance, since it leads to a long-range equilibration, grain growth, annihilation of voids and a close to stoichiometry bulk which was expected

Pour que l'énergie photovoltaïque devienne compétitive, les coûts de production doivent être baissés et l'efficacité des cellules augmentée. Les cellules solaires à base de nanocristaux semi-conducteurs constituent une approche prometteuse pour remplir ces objectifs combinant une mise en œuvre par voie liquide avec la possibilité d'ajuster précisément la largeur de bande interdite et les niveaux électroniques. Aujourd'hui, les rendements de conversion des cellules constituées de nanocristaux de sulfure de plomb approchent les 7%. Seulement, à cause des normes européennes destinées à l'affranchissement du plomb du fait de ses risques pour la santé et l'environnement, de nouveaux matériaux doivent être trouvés. Cette thèse concerne la synthèse de nouveaux types de nanocristaux semi-conducteurs et leur application dans des cellules solaires. La synthèse des nanocristaux de CuInSe2 et de SnS de taille et de forme contrôlées a été effectuée, notamment par des voies de synthèses reproductibles dont le passage à grande échelle est facilement possible. Une analyse approfondie de la structure des nanocristaux de SnS par spectroscopie Mössbauer a montré que ces nanocristaux avaient une forte tendance à s'oxyder, ce qui limite leur utilisation dans des dispositifs électroniques après exposition à l'air. La constitution de couches minces continues ayant de bonnes propriétés électriques a été effectuée par le dépôt contrôlé de nanocristaux ainsi que l'échange de leurs ligands de surface. En particulier, un nouveau type de ligand inorganique a été utilisé qui a montré une augmentation de la conductivité des films multiplié par quatre ordres de grandeurs par rapport aux ligands initiaux. Enfin, la préparation de cellules solaires basées sur ces couches minces de nanocristaux a montré des résultats encourageants et notamment un clair effet photovoltaïque lorsque le dépôt est effectué sous atmosphère inerte.

Ma thèse a permis d’initier l’activité de recherche sur les cellules en couche mince à base de matériaux chalcopyrite et kësterite (CIGS et CZTS) et d’entamer leur réalisation technologique. En intégrant des critères économiques et environnementaux, nous avons défini une stratégie en deux points (i) utilisation de la pulvérisation cathodique comme unique procédé de dépôt pour tous les matériaux et utilisation de cibles uniques pour les matériaux composés. (ii) remplacement des matériaux toxiques et rares. J’ai alors développé le contact arrière en molybdène déposé sur verre sodocalcique, ayant les propriétés électriques requises et une bonne adhésion au substrat. Nous avons vérifié que le sodium présent dans le substrat migre jusqu’à la surface du molybdène. Après une étude bibliographique du dépôt de CIGS par cible unique, j’évalue les avantages et difficultés afférentes à cette méthode. Après une étude bibliographique des méthodes de formation du CZTS et après une étude de pulvérisation de CZTS à partir d’une cible unique, je justifie le choix d’une méthode originale de pulvérisation à partir de trois sources. Je présente ensuite une étude bibliographique évaluant la possibilité de déposer une couche tampon en Zn(O,S) par pulvérisation pour remplacer le CdS déposé par bain chimique. Enfin, après une étude montrant que notre équipement ne permet pas d’obtenir des couches d’AZO ayant les propriétés électriques requises, une étude matériau des couches d’ITO déposées par pulvérisation RF est réalisée. Des couches d’ITO amorphe ayant d’excellentes propriétés électriques et optiques sont obtenues et leur utilisation en tant que fenêtre optique des cellules est proposée<br>Thin film photovoltaic cells based on CIGS and CZTS materials has been initiated in this work. Environmental and economic issues have been taken into account to define an original strategy. We aim to substitute all the toxic and rare materials by abundant and non-toxic materials. In order to simplify the fabrication process, we also decide to deposit all layers using sputtering technique. The molybdenum back contact has been developed on a soda lime glass (SLG) substrate, with adequate electrical properties and good adhesion to the substrate even after thermal treatments similar to those used during the absorber formation. We have verified the required sodium migration from the SLG substrate to the molybdenum surface. A bibliographic study has been done to evaluate a single-target sputtering method to form CIGS and CZTS films. CZTS thin film deposition from a single target has been studied, with unsatisfactory results. We finally suggest an original multi-target method. Then, a bibliographic study has been done to evaluate the relevance of a sputtered Zn(S,O) buffer layer to replace the CBD-CdS conventional buffer layer. A study of RF-sputtered AZO films has been carried out, but we didn’t obtain the required electrical conductivity. We finally study RF-sputtering of ITO films. We developed amorphous ITO thin films with excellent electrical and optical properties. We suggest using this material as the window layer of solar cells