Etude des propriétés mécaniques et thermodynamiques du matériau semi-conducteur CZTS utilisé pour les cellules solaires

Abstract

Cette thèse est consacrée à l’étude des propriétés mécaniques et thermodynamiques du matériau semi-conducteur Cu2ZnSnS4 (CZTS) en utilisant des calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Ce matériau est étudié pour son potentiel dans les applications photovoltaïques en raison de sa composition à partir d’éléments abondants et non toxiques, et de ses propriétés adaptées à la fabrication de dispositifs solaires à faible coût. L’analyse porte principalement sur les comportements élastiques et mécaniques du CZTS, ainsi que sur ses propriétés thermodynamiques, notamment la variation de ses propriétés en fonction de la température, telles que l’énergie vibrationnelle, l’entropie vibrationnelle, l’énergie libre vibrationnelle et la capacité calorifique. L’objectif est de mieux comprendre la réponse thermique du matériau et son potentiel pour les applications photovoltaïques. Les résultats obtenus sont en accord avec les données existantes dans la littérature, renforçant ainsi la fiabilité de l'approche théorique adoptée.