Ce travail porte sur la préparation de couches minces à base de matériaux, Cu₂ZnSnSe₄, Sb₂Se3 et CH₃NH₃PbI₃, à faible coût et efficaces pour applications photovoltaïques. Dans un premier temps, une voie simple a été développée pour le dépôt de couches minces en CZTSe (Cu-Zn-Sn-Se) en utilisant la pulvérisation ionique avec un recuit in situ et sans nécessité de post-sélénisation. Même avec une température de recuit relativement faible de 400 °C, il a été possible d'obtenir des couches optimisées avec une phase CZTSe pure, une cristallisation élevée, une conduction de type P et un band-gap optique idéal. Les premiers prototypes de cellules solaires montrent une efficacité de conversion de 4.17%. Deuxièmement, une nouvelle méthode pour la préparation de Sb₂Se₃ en nano-bâtonnets et en couches minces a été développée en utilisant le procédé de pulvérisation cathodique assistée par magnétron. La microstructure, la morphologie, la composition, les propriétés optiques et électriques des couches en Sb₂Se₃ dépendent fortement de la température du substrat pendant le dépôt. Avec une température de substrat de 325 °C, des couches minces bien cristallisées ont été obtenues avec des grains compacts ayant une taille moyenne d'environ 350 nm. Le mécanisme de formation des couches minces en nono-bâtonnet de Sb₂Se₃ a été proposé. Des cellules solaires basées sur ces couches minces ont été fabriquées avec une forte réponse photoélectrique et une efficacité de conversion de puissance assez élevée de 3,35%. Enfin, une méthode séquentielle modifiée en deux étapes a été mise au point pour la préparation de couches minces en pérovskite organo-inorganique hybride en contrôlant la réaction d’une solution chaude de CH₃NH₃I avec des cristaux PbI₂ évaporés en couche mince. Cette technique de préparation résout le problème de la solubilisation difficile de PbI₂ rencontré avec la méthode de spin-coating classique. Il a été démontré qu’avec une température appropriée (80°C), on peut obtenir rapidement une couche mince de pérovskite cristallisée de grande qualité. Les principales impuretés proviennent de la solution de CH₃NH₃I. Ensuite, une méthode innovante de dépôt physique en phase vapeur a été développée en utilisant directement une seule source de poudre CH₃NH₃PbI₃. Des couches minces de pérovskite avec une couverture de surface uniforme et complète, ainsi qu'une grande pureté de phase et une bonne cristallisation ont été obtenues. Les premières cellules solaires de à base de ces couches minces présentent déjà une efficacité de conversion reproductible autour de 10.90%. Ces résultats encourageants suggèrent que cette méthode est prometteuse pour la préparation de cellules solaires en grande surface à base de pérovskite CH₃NH₃PbI₃.