Brevet FR2455363A1 — publié le 19801121

La présente invention concerne de manière générale le domaine des semi-conducteurs et elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication de cellules solai#res en utilisant un matériau semi-conducteur. En raison du prix-croissant et des restrictions potentielles sur la disponibilité des-combustibles classiques, par exemple le pétrole, le gaz naturel, etc'-. . en tant que sources d'énergie, des efforts de recherche considérables ont été faits pour la mise au point' d'autres--sources d'énergie. Une source importante parmi les autres sources d'énergie possibles est le soleil. Pour essayer d'utiliser l'eneraie solaire, des recherches importantes ont été faites pour mettre- au point des dispositifs peu coûteux et de grand#e capacité appelés cellules solaires qui transforment directement en électricité l'énergie du soleil qui se trouve initialement''sous forme de photons. Une cellule solaire comprend typiquement une couche de matériau ayant des aptitudes photovoltaïques, où les Charges électriques présentes dans leinatériau sont -libérées #orsque de la lumière frappe le matériau. Les charges électriques libérées, quand elles sont séparées de la région de formation, produisent un courant qui peut être dirigé vers un extérieur et dans un dispositif électrique où un travail est effectué. Comme le courant produit par la cellule solaire n'existe que si de la lumière frappe réellement la cellule, les applications qui ont des besoins continus en courant électrique nécessitent un système secondaire séparé pour le stockage de l'électricité. Dans -'-d'#aùtr'è's'#applications cependant, un courant fourni continuellement n'est pas nécessaire et dans de telles applications la cellule solaire se suffit à elle-même. Le matériau photovoltaïque utilisé dans les cellules solaires doit avoir deux caractéristiques fondamentales :1) une capacité structurelle inhérente de production de porteurs électrisés mobiles en réponse à l'absorption de la lumière ; et 2) une barrière de potentiel interne grâce à laquelle les porteurs électrisés mobiles libérés par la lumière peuvent être séparés de la région dans laquelle ils sont formés. En général, la plupart des matériaux semi-conducteurs satisfont la première exigence, et les jonctions PN classiques, comme celles existant dans les diodes à semi-conducteurs et les transistors, satisfont la seconde exigence. En plus de ces caractéristiques, le matériau photovoltaïque utilisé dans une cellule solaire possède en pratique de nombreuses autres propriétés et caractéristiques qui contribuent à l'efficacité du dispositif. On trouvera des renseignements détaillés sur les caractéristiques désirées des matériaux à utiliser dans les cellules solaires dans de nombreux textes classiques comme Solid State Physical Electronics, de Aldert Vander Ziel, publié par Prentice Hall, Inc., 1957. En général, de nombreux matériaux et composés peuvent être utilisés dans les cellules solaires, et parmi eux le silicium, le sélénium, l'arséniure de gallium, le tellurure de cadmium et le sulfure de cuivre pour ne citer que quelques-uns des matériaux et composés les plus couramment utilisés. Des considérations de prix et d'efficacité indiquent que le matériau semi-conducteur doit être monocristallin ou polycristallin à gros grains plutôt que polycristallin à petits grains, et doit être peu coûteux et facilement disponible. Le silicium est un tel matériau bien que les cellules solaires qui utilisent à l'heure actuelle le silicium soient trop coûteuses pour entrer en concurrence économique avec d'autres sources d'électricité. Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les cellules solaires utilisant le silicium sont encore trop coûteuses à fabriquer de façon économique sur une grande échelle. Premièrement, les cellules solaires étaient fabriquées jusqu'à présent à l'unité par un procédé discontinu au lieu d'être fabriquées par un procédé continu. Deuxièmement, les cellules solaires que l'on produit à l'heure actuelle sont relativement petites et ne possèdent pas de configurations donnant des superficies importantes. Les essais pour produire à l'heure actuelle des cellules solaires de grande superficie ont donné des structures de qualité médiocre et extrêmement fragiles qui s'endommagent facilement au cours de l'utilisation. En outre, on a rencontré dans ces essais des problèmes de fabrication importants. Troisièmement, le prix de production de systèmes à base de silicium monocristallin constituant une fine pellicule de grande superficie, par la méthode courante de découpage et de polissage de blocs de silicium monocristallin, est trop élevé pour une utilisation industrielle. Les essais préalables en vue de déposer le silicium sous forme de fines pellicules de qualité semiconductrice pouvant être utilisées dans des cellules solaires n'ont pas été couronnés de succès.Cette absence de succès est due à plusieurs facteurs, parmi lesquels les plus importants sont 1) le silicium déposé acquiert des quantités significatives d'impuretés dans le procédé de fabrication, ce qui réduit de façon importante l'efficacité de la cellule solaire résultante, et 2) la dimension des grains du silicium déposé est trop petite pour produire efficacement la transformation nécessaire pour une utilisation pratique. Ces inconvénients et d'autres encore se combinent pour détruire l'intérêt des cellules solaires au silicium en tant que produit de remplacement important des sources actuelles d1électri- cité, même si la source d'énergie utilisée par la cellule solaire est pratiquement inépuisable et facilement disponible. La présente invention fournit en conséquence unprocédé de fabrication de cellules solaires qui utilisent un matériau semi-conducteur comme élément actif, le procédé comprenant les étapes consistant : à former un substrat ; à former une première électrode ; à déposer une couche de matériau semi-conducteur de sorte qu'une de ses surfaces est en contact ohmique avec ladite première électrode, ladite première électrode étant placée entre ledit substrat et ladite couche de semi-conducteur 7 à recristalliser ladite couche de semi-conducteur de façon à augmenter substantiellement sa dimension de grains jusqu'au point oA il est utilisable dans une cellule solaire ; à former une jonction PN dans ladite couche de semi-conducteur recristallisé et à former une seconde électrode de façon à ce qu'elle se trouve en contact ohmique avec l'autre surface de la couche de semiconducteur recristallisé, la cellule solaire ainsi produite pouvant fournir un courant électrique lorsque la lumière frappe ladite couche de semi-conducteur recristallisé. La présente invention fournit également une cellule solaire, utilisant un matériau semi-conducteur comme élément actif, comprenant : un substrat ; une fine pellicule déposée de matériau semi-conducteur ayant une dimension de grains suffisamment importante pour être utile dans une cellule solaire, une jonction PN ayant été formée dans ladite couche de semi-conducteur ; et une première et une seconde électrodes conductrices de l'électricité placées sur les surfaces opposées de ladite couche de semi-conducteur et en contact ohmique avec cette couche, ladite première électrode étant placée entre ledit substrat et ladite couche de semiconducteur, ladite cellule solaire pouvant produire un courant électrique lorsque de la lumière tombe sur ladite couche de semiconducteur. La présente invention comprend également une série d'étapes qui au total forment un procédé secondaire permettant de produire des dispositifs semi-conducteurs utilisant un matériau semi-conducteur comme élément actif. Cette série d'étapes comprend un procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs utilisant un matériau semi-conducteur en tant qu'élément actif, comprenant les étapes consistant : former un substrat de verre, ledit substrat de verre ayant pratiquement le même coefficient de dilatation que le matériau semi-conducteur ; à former une première électrode ; à déposer une couche de matériau semi-conducteur de sorte qu'une de ses surfaces est en contact ohmique avec ladite première électrode, ladite première électrode étant placée entre ledit substrat et ladite couche de semi-conducteur ; et à recristalliser ladite couche de semi-conducteur pour augmenter de façon substantielle sa dimension de grains pour qu'il soit de qualité semi-conducteur. L'invention sera mieux comprise d'après la description détaillée suivante et les dessins annexés dans lesquels La Figure 1 est une vue de côté d'une partie d'une cellule solaire de grande superficie, représentant la formation séquentielle des couches successives de matériau qui constituent la cellule. La Figure 2 est une vue en perspective représentant plus en détail l'étape particulière du procédé de la présente invention dans laquelle la couche de silicium polycristallin à petits grains déposée est fondue pour former une couche de silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains. La Figure 3 est un graphique montrant le profil énergétique d'un faisceau de protons, qui est un faisceau de particules lourdes types, par rapport à sa profondeur de pénétration dans le silicium. La Figure 4 est une vue en coupe d'une partie d'une cellule solaire, montrant en détail l'effet de structure de l'étape représentée sur la Figure 2, l'étape étant effectuée par un faisceau de protons. La Figure 5 est une vue en coupe éclatée d'une portion de la cellule solaire terminée représentant la configuration de structure et les dimensions préférées relatives de la cellule dans son orientation sélectionnée par rapport à l'énergie provenant du soleil. Le procédé décrit ici en vue de la fabrication économique de cellules solaires au silicium de grande superficie est un processus de dépôt séquentiel, dans lequel des couches de divers matériaux choisis sont déposées séquentiellement dans un ordre défini sur un matériau de base ou substrat. Comme il s'agit d'un processus de dépôt et non d'une variante du procédé de découpage et de polissage qui est utilisé essentiellement à l'heure actuelle dans la production de cellules solaires, un certain nombre des inconvénients des techniques antérieures sont éliminés de façon inhérente. En outre, même les problèmes techniques importants qui existaient jusqu'à présent dans les procédé de dépôt de la technique antérieure pour la fabrication de cellules solaires ont été largement résolus en utilisant la série d'étapes expliquées en détail dans les paragraphes suivants. Bien que l'explication du processus de la présente invention soit faite pour la production continue de cellules solaires de grande superficie, il est entendu que l'on peut également produire en discontinu par le présent procédé pratiquement toute dimension ou toute configuration de cellules solaires. Le fait que le présent procédé soit particulièrement adaptable à la production en continu lui donne un attrait industriel et des possibilités de mise en oeuvre beaucoup plus intéressants qu'autrement. La Figure 1 représente les étapes successives du procédé de la présente invention, de la formation du substrat de verre au dépôt de la dernière couche protectrice d'oxyde. Chaque étape est identifiée par un numéro particulier pour faciliter l'identification et les références. Dans la première étape, référence 12, du verre fondu est amené entre deux rouleaux 32 et 33 pour former une plaque de verre qui sert de substrat 34 à la cellule solaire. La température du verre à ce moment est environ 12000C. Le substrat de verre 34 est de préférence, mais pas nécessairement, suffisamment épais (par exemple 6,3 mm) pour former un support solide pour les autres couches de la cellule solaire et pour résister à la rupture en cours d'utilisation normale, même pour les configurations à grande superficie. L'épaisseur du substrat 34 est importante dans les applications terrestres ; cependant dans les applications extraterrestres (dans l'espace), le substrat 34 peut être relativement fin, c'est-à-dire de 250 microns. Le substrat de verre 34 permet également évidemment la transmission de la lumière, ce quiest-une caractéristique nécessaire si la cellule solaire terminée doit être orientée avec le substrat 34 dirigé vers le soleil. Le verre est également préférable de façon générale comme substrat en raison de ses caractéristiques d'isolation, de ses propriétés optiques, de son aspect économique et de sa disponibilité. En outre, le verre a un coefficient de dilatation qui est très proche du coefficient de dilatation de la couche active de silicium. Ceci est important car la couche de substrat et la couche active, ainsi que les autres couches, se dilateront et se rétracteront pendant la fabrication en raison des températures élevées utilisées. Dans de telles conditions de température, toutes différences substantielles entre les caractéristiques relatives de dilatation du substrat et de la couche active, en particulier dans les configurations de grande surface, donneront une contrainte inter-couches suffisante pour provoquer des fissures dans le substrat. Le verre de borosilicate a les caractéristiques nécessaires et on a trouvé qu'il convient bien au présent procédé. D'autres types de verre ayant les caractéristiques nécessaires peuvent également être utilisés. Après formation du substrat 34 par les rouleaux 32 et 33, il pénètre dans une chambre de pompage, référence 14, ou la pression atmosphérique entourant le substrat de verre 34 est réduite à un quasi-vide. Plusieurs des étapes du présent procédé sont effectuées dans ce quasi-vide. Avant l'entrée du substrat 34 dans la chambre de pompage, la température du substrat 34 est réduite à environ 8000C pour empêcher l'ébullition du verre dans le quasi-vide. Dans l'étape suivante du processus, référence 16, qui est effectuée dans le quasi-vide, une couche 36 constituant une barrière de diffusion est déposée sur la surface supérieure 37 du substrat 34. La couche 36 constituant une barrière de diffusion empêche les impuretés présentes dans le substrat 34 de migrer dans la couche active de silicium pendant la fabrication. Sans une telle barrière de diffusion, la chaleur formée par le dépôt de la couche active de silicium, ainsi que dans d'autres étapes du procédé, entraînerait la diffusion des impuretés présentes dans le verre vers la couche active de silicium, en réduisant de façon substantielle l'efficacité de cette couche active. Si le substrat de verre 34 était cependant exempt d'impuretés, la barrière de diffusion 36 ne serait pas nécessaire. Dans le mode de réalisation préféré, la barrière de diffusion 36 est un oxyde pyrolytique qui est déposé sur le substrat 34 à des températures relativement élevées. L'oxyde, étant pyrolytique, se décompose à des températures relativement élevées, bien au-dessus de la température de dépôt et de la température de toutes les autres étapes du procédé, de façon à empêcher toute migration d'impuretés contenues dans le substrat 34 dans la barrière de diffusion 36. La barrière de diffusion 36 est de préférence relativement fine, de l'ordre de 5000 à 8000 A de façon à minimiser le risque qu'elle ne se fissure en raison de la contrainte thermique existant dans les autres étapes du procédé. L'oxyde doit lui-même être exempt d'impuretés pour maintenir la couche de silicium exempte d'impuretés et il doitzen outre adhérer bien tant au verre qu'au silicium. Un matériau qui satisfait toutes les exigences précédentes est le-bioxyde de silicium, et il constitue le matériau utilisé dans le présent procédé. L'étape suivante du procédé, référence 18, est le dépôt d'une première électrode 40 conductrice de l'électricité sur la surface supérieure 42 de la barrière d'oxyde 36. Selon ltorientation prévue de la cellule solaire terminée par rapport au soleil, la première électrode 40 peut ou non être déposée selon un certain dessin, typiquement sous forme de bandes de matériaux d'électrode espacées les unes des autres d'une distance importante. Cet espacement des bandes d'électrode permet aux rayons du soleil d'atteindre la couche active de silicium. Si la cellule solaire doit être orientée de sorte que le substrat 34 est dirigé v#rs le soleil, la première électrode 40 est alors déposée selon un tel dessin, ce qui peut être effectué par des techniques de masquage bien connues.Le dessin représenté et décrit comprend une série de bandes étroites de matériau, appelées doigts, représentées en coupe sur la Figure 1, ces doigts se prolongeant-sur toute la largeur de la cellule solaire. Les différents doigts sont typiquement réunis l'un à l'autre à une extrémité respectivement par une barre (non représentée) à laquelle un fil d'électrode ou un autre moyen constituant un circuit peut commodément être relié. Les doigts et la barre sont conducteurs de l'électricité et forment la première électrode de la cellule solaire. 11 reste cependant suffisamment d'espace entre les doigts pour qu'un large pourcentage de la lumière provenant du soleil tombe sur le substrat de verre 34 et atteigne la couche active de silicium. Dans le mode de réalisation représenté et décrit, la première électrode 40 est déposée dans un quasi-vide, par des techniques de dépôt classiques, à une épaisseur typiquement comprise entre 10 000 et 20 000 A. Le matériau constituant la première électrode 40 est typiquement du métal, de préférence un métal ayant un point de fusion élevé (produit réfractaire) qui soit compatible avec le verre. On a utilisé avec succès le tungstène, le tantale et le molybdène. Cependant, il n'est pas nécessaire que les électrodes soient constituées de métal, car on a également utilisé avec succès du silicium fortement dopé. L'étape suivante du procédé, référence 20, est le dépôt de silicum polycristallin à petits grains sur le sommet de la première électrode 40. La couche active de silicium remplit également les espaces entre les bandes adjacentes de la première électrode 40 et, dans ces zones, descend jusqu'à la surface supérieure 42 de la barrière de diffusion 36. Comme expliqué précédemment, le silicium est utilisé comme élément actif dans le procédé de la présente invention en raison de sa disponibilité et de son prix relativement faible. D'autres matériaux et/ou composés semi-conducteurs pourraient cependant être utilisés avec succès dans le procédé de la présente invention. La couche active de silicium 40 peut être déposée de plusieurs façons.Une technique qui a été utilisée est la réduction chimique en phase vapeur du tetrachlorure de silicum qui doit être effectué sous atmosphère d'hydrogène maîtrise, car la réduction du tétrachlorure de silicium en silicium pur nécessite une source d'hydrogène. D'autres techniques de dépôt de silicium, par exemple à partir du silane, peuvent être effectuées sous vide car une atmosphère gazeuse n'est pas nécessaire. On peut encore utiliser d'autres techniques classiques comme le revêtement par pulvérisation de flamme, la pulvérisation ou l'évaporation sous vide. Dans le mode de réalisation représenté et décrit, le silicium est dépose sous forme polycristalline à petits grains à des épaisseurs de 10 a 100 microns. Quand le silicium est déposé, sa structure cristalline est à petits grains, typiquement de l'ordre de 1 à 10 microns. Pour des raisons économiques, il est indiqué d'utiliser aussi peu de silicium que possible. On dépose donc la couche active de silicium sous forme d'une fine pellicule. L'épaisseur réelle de la couche active de silicium dépend de plusieurs facteurs. Une jonction PN doit être formée dans la couche active de silicium comme expliqué dans les paragraphes suivants, mais cette étape nécessite une épaisseur de seulement 1 micron. L'épaisseur de la couche active de silicium dépend essentiellement de l'efficacité désirée de la cellule solaire. Si la couche active silicium 44 a une épaisseur de 25 microns, elle absorbera environ 80 oO des photons incidents, alors qu'une couche de silicium d'une épaisseur de 100 microns absorbera approximativement 95 % des photons incidents. Les cellules solaires ayant une couche active de silicium d'une épaisseur inférieure à 25 microns auront donc une efficacité diminuée en conséquence, alors que l'efficacité des cellules solaires ayant des couches actives plus épaisses que 100 microns augmentera au-delà de 95 %. Un intervalle pratique-pour l'épaisseur de la couche active est de 10 à 100 microns.On trouvera dans cet intervalle l'équilibre optimal entre l'efficacité et le prix pour la plupart des applications. La couche de silicium 44 telle que déposée est cependant formée de silicium polycristallin à petits grains et ne convient donc pas telle quelle pour l'utilisation dans une cellule solaire. Dans l'étape suivante du procédé, référence 22, la couche de silicium 44 est fondue et transformée en silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains, qui augmente l'efficacité de la cellule solaire résultante jusqu'à une valeur pratique. Comme indiqué précédemment, le silicium tel que déposé a une structure cristalline à petits grains, c'est-à-dire de quelques microns. Pour cette dimension de grains, l'efficacité de la couche de silicium est extrêmement faible en ce qui concerne son utilisation dans les cellules solaires. Lorsque la taille des grains augmente, l'efficacité de la couche active augmente cependant en conséquence, jusqu'à ce qu'on obtienne des dimensions de grains de 100 microns et plus qui conviennent pour l'utilisation dans les cellules solaires et qui sont appeles polycristaux à gros grains. La couche de silicium 44, initialement sous forme polycristalline à petits grains, peut être refondue pour former la couche de silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains désirée, en utilisant plusieurs moyens différents et parmi eux les faisceaux électronique et/ou laser. Cependant, ces deux procédés connus ont des inconvénients importants en ce que leurs effets thermiques respectifs sont produits non seulement dans la couche de silicium 44 mais également dans la première électrode 40, la barrière d'oxyde 36 et le substrat 34. Une telle technique est non seulement inefficace mais peut provoquer la micration des impuretés présentes dans l'une quelconque des couches inférieures vers la couche active de silicium, en diminuant de façon significative son aptitude photovoltaïque. En outre, la chaleur produite dans le substrat le ramollira, ce qui présente des problèmes importants dans les étapes ultérieures du procédé et qui modifie la configuration et le fonctionnement de la cellule solaire résultante. En outre, ce chauffage pénétrant et dispersé a un profil de refroidissement dans la couche de silicium refondu qui va de la base de la couche de silicium vers sa surface supérieure Un tel profil de refroidissement tend à produire des cristaux à petits grains plutôt qu'à gros grains en raison du fait que la structure cristalline du silicium refondu tend à prendre la forme cristalline du matériau au niveau duquel le refroidissement commence.Donc, comme le refroidissement avec de telles techniques connues se fait vers le haut à partir de la surface inférieure de la couche de silicium 44, qui est proche de la première électrode 40 et du substrat 34 qui sont eux-mêmes des matériaux polycristallins à petits grains, la couche de silicium refondu aura également tendance à avoir de plus petits grains qu'autrement. Le présent procédé utilise cependant un faisceau de particules lourdes, typiquement mais non nécessairement un faisceau de protons, pour effectuer la fusion et la recristallisation ultérieure de la couche de silicium 44. On peut régler de façon importante l'effet de chauffage du faisceau de protons, car la pénétration des particules lourdes, comme les protons, dans le matériau solide, peut être calculée et réglée de façon précise. La Figure 3 est un graphique qui indique la profondeur de pénétration (en unités arhitraires) d'un faisceau de protons en fonction de la valeur logarithmique de l'énergie du faisceau. Non seulement il est possible d'obtenir une profondeur de pénétration précise en limitant l'énergie du faisceau mais il existe également une profondeur de pénétration maximale pour un matériau particulier On ajuste l'énergie du faisceau de protons et la profondeur de la couche active de silicium pour obtenir une profondeur définie de façon précise de la région fondue de la couche de silicium 44 pendant l'étape de chauffage (recristallisation). La Figure 4 représente une coupe d'une région fondue formée par un faisceau de protons. Le silicium est fondu jusqu'à mais pas au-delà de l'interface entre la couche de silicium 44 et soit la première électrode 40 soit la barrière de diffusion 36. La forme précise de la région fondue 48 n'est pas connue bien que l'on pense que la Figure 4 est correcte de façon générale.#La plus large dimension de la région fondue 48 est concentrée à une certaine profondeur spécifiée, souvent à mi-chemin entre les surfaces supérieure et inférieure de la couche de silicium 44. Sa largeur dépend de la largeur du faisceau de particules lourdes, qui dans un mode de réalisation est plus faible que la distance entre les doigts adjacents de l'électrode 40 mais plus large que la largeur de ces mêmes doigts.Les dimensions relatives particulières peuvent varier pour tenir compte des désirs du concepteur et de l'application particulière. La maîtrise de l'effet de chauffage du faisceau de protons élimine les inconvénients des faisceaux électronique et/ou laser et donne une région fondue ayant un profil de refroidissement qui va de la surface supérieure 50 de la couche de silicium 44 vers l'interface 49 entre la couche de silicium 44 et la première électrode 40 ou la barrière de diffusion 36. Ceci donne au silicium fondu une tendance à recristalliser sous forme #polycristalline à gros grains plutôt qu'à petits grains. Typiquement, la dimension des grains est augmentée à au moins 100 microns r lorsque la fusion est effectuée par un faisceau de particules lourdes , par exemple un faisceau de protons. La dimension des grains peut même être accrue jusqu'au point où il s'agit d'un monocristal. Dans le mode de réalisation représenté et décrit, le faisceau de protons définit une ligne assez étroite, par exemple 1 1 millimètre, sur toute la largeur de la couche de silicium 44 (Figure 2) et lorsque l'on déplace la couche de silicium 44 et le faisceau de protons l'un par rapport à l'autre, il se forme dans la couche de silicium une région fondue 54 qui prend la forme d'un rectangle étroit à la surface supérieure de la couche de silicium. La région fondue 54 se déplace longitudinalement dans la couche de silicium 44 et sépare la région 58 de silicium polycristallin à petits grains déposé de la région 56 de silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains reformé, lorsque l'on déplace le substrat de verre de la droite vers la gauche par rapport au faisceau de protons fixe. Cette technique, appelée procédé de balayage en ligne, présente l'avantage d'une très grande capacité de production, de l'ordre de 2,3 à 5,6 m2/h. Elle réduit également de façon importante la quantité d'impuretés existantes dans le silicium déposé, car toutes les impuretés sont recueillies et maintenues dans la région fondue et se déplacent donc continuellement en s'éloignant du silicium polycristallin à gros grains reformé, en laissant derrière elles, dans la région 56, du silicium relativement pur sous forme polycristalline à gros grains. La couche de silicium reformée est appelée 44a. L'étape suivante, référence 24, est la formation d'une jonction PN dans la couche de silicium 44a maintenant monocristallin ou polycristallin à gros grains. Comme expliqué brièvement ci-dessus, dans l'utilisation classique des cellules solaires, une jonction PN est nécessaire dans le procédé de transformation photovoltaïque car les porteurs électrisés libérés par la lumière incidente doivent être séparés de leur région de formation pour produire un courant électrique. Une jonction PN peut être formée dans la couche de silicium à gros grains 44a comme suit. Dans le présent procédé, le silicium déposé initialement est du type N légèrement dopé. Ainsi, la couche de silicium 44a est un matériau de type N uniformément avant l'étape appelée 24. La jonction PN peut être facilement formée dans la couche de silicium de type N 44a en dopant la couche de silicium 44a avec un produit dopant de type P à partir de sa surface supérieure 45 jusqu'à une certaine profondeur spécifiée, par exemple à mi-chemin de la couche de silicium 44a. Dans un tel cas, la moitié inférieure de la couche de silicium est un matériau de type N et la couche supérieure un matériau de type P, ce qui forme la jonction PN nécessaire 63. La jonction PN pourrait évidemment être inversée, le silicium déposé étant initialement du type P dopé, sa partie supérieure étant changée en type N. Cette étape de formation de la jonction PN peut être effectuée par l'une quelconque de plusieurs techniques classiques comprenant la diffusion, l'épitaxie ou l'implantation d'ions, bien que l'implantation d'ions puisse dans certains cas être préférée en raison du réglage précis du niveau de dopage qu'elle permet et de ses possibilités d'adaptation à une production à grande échelle. La formation de la jonction PN doit être effectuée sous vide. La température du substrat 34 après l'étape de formation de la jonction PN 63 diminuera typiquement d'une valeur de 7000C, qui était la température du substrat pendant les étapes précédentes, jusqu'à une température de 3750C. Dans l'étape suivante du procédé, référence 26, on forme une seconde électrode 62 sur la surface supérieure 45 de la couche de silicium reformée 44a dans laquelle on a formé une jonction PN 63. Cette seonde électrode 62 a des caractéristiques et des buts similaires à ceux de la première électrode 40. Elle donne un bon contact ohmique à la surface supérieure de la couche de silicium 44a et est formée de façon générale par des techniques classiques comme l'évaporation ou le dépôt sous vide. Si la première électrode 40 comporte un dessin, la seconde électrode 62 sera alors pleine et vice versa. Cette étape est effectuée dans un quasi-vide, le substrat 34 étant typiquement à une température d'environ 3750C. Dans la dernière étape du procédé représenté et décrit, référence 28, on applique une couche d'oxyde transparent à la lumière 64 sur la surface supérieure 66 de la seconde électrode 62, pour protéger la cellule solaire terminée. Comme dans plusieurs des autres étapes, l'oxyde est déposé de façon classique dans un quasi-vide, et la température du substrat 34 est d'environ 3750C. La couche d'oxyde 64 dans le mode de réalisation représenté et décrit est relativement fine, de l'ordre de 5 000 A, et elle peut être composée de l'un quelconque d'un certain nombre de différents oxydes, comprenant sans leur être limités un oxyde pyrolitique similaire à celui de la couche 36 constituant la barrière de diffusion. La couche d'oxyde 64 a pour but principal de protéger le côté arrière de la cellule solaire. Le résultat du procédé décrit précédemment est une cellule solaire qui est représentée sous forme éclatée sur la Figure 5. La cellule solaire de la Figure 5 est orientée de telle sorte que le substrat de verre 34 est le plus proche du soleil, bien que la cellule fonctionnerait certainement si elle était orientée dans l'autre sens, pourvu que l'électrode particulière qui se trouve entre la couche de silicium reformée 44a et le soleil comporte un certain dessin de façon à permettre à la lumière du soleil de tomber réellement sur la couche de silicium.En résumé, pour le mode de réalisation décrit et représenté, la cellule solaire terminée comprend, en série, les couches suivantes dont les épaisseurs sont également données : 1) un substrat de verre, d'environ 6,3 mm (pour les applications terrestres) ; 2) une barrière de diffusion constituée par un oxyde, approximativement 5 000-8 000 ; 3) une première électrode à dessin, environ 10 000 à 20 000 ; 4) une couche active de silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains, dans laquelle a été formée une jonction PN, approximativement 10 à 100 microns ; 5) une seconde électrode, environ 10 000 à 20 000 A ~ et 6) une couche de verre protectrice, environ 5 000 .Pour les applications spatiales, où le poids est un élément important, le substrat de verre peut être extrêmement fin, c'est-à-dire environ 250 microns. Il est entendu que les différentes étapes du procédé expliquées en détail ci-dessus ainsi que les dimensions particulières et en particulier l'épaisseur de chaque couche définissent un mode de réalisation particulier d'un procédé et du produit obtenu par ce procédé. Plusieurs étapes du procédé, ainsi qu'un grand nombre des caractéristiques et des dimensions des couches résultantes constituant la cellule solaire terminée, peuvent être modifiées par l'homme de l'art ou peuvent même être éliminées dans des applications particulières, sans s'éloigner de l'esprit de l'invention, qui est un procédé de production peu coûteux de cellules solaires de grande superficie, dans lequel l'élément actif semi-conducteur est déposé initialement sur un substrat sous forme polycristalline à petits grains. La couche polycristalline à petits grains est ensuite fondue d'une manière précise et maîtrisée pour obtenir une couche de silicium monocristallin ou polycristallin à gros grains dans laquelle on forme ensuite une jonction PN. Des électrodes ou des dispositifs similaires placés de façon stratégique dans la structure permettent un flux de courant quand elles sont reliées à un dispositif électrique. Les cellules solaires préparées par un tel procédé peuvent prendre diverses configurations, y compris celle dans laquelle plusieurs couches actives de silicium sont séparées par des interfaces constituant des électrodes, de façon à donner un empilement de cellules solaires, ce qui augmente l'efficacité et diminue le prix de la cellule solaire de base. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de cellules solaires qui utilisent un matériau semi-conducteur comme élément actif, le procédé comprenant les étapes consistant : à former un substrat à former une première électrode ; à déposer une couche de matériau semi-conducteur de sorte qu'une de ses surfaces est en contact ohmique avec ladite première électrode, ladite première électrode étant placée entre ledit substrat et ladite couche de semiconducteur ; à recristalliser ladite couche de semi-conducteur de façon à augmenter substantiellement sa dimension de grains jusqu'au point où il est utilisable dans une cellule solaire ; à former une jonction PN dans ladite couche de semi-conducteur recristallisé ; et à former une seconde électrode de sorte qu'elle soit en contact ohmique avec l'autre surface de la couche de semi-conducteur recristallisé, ladite cellule solaire ainsi produite pouvant fournir un courant électrique dès que de la lumière tombe sur ladite cruche de semi-conducteur recristallisé. 2. Procédé selon la revendication 1, où ledit substrat comprend un matériau ayant essentiellement le même coefficient de dilatation que ledit matériau semi-conducteur. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, où ledit matériau semi-conducteur est du silicium. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, où l'une desdites première et seconde électrodes est formée selon un dessin particulier, ce qui permet à la lumière de traverser partiellement cette électrode et de tomber sur la couche de semi-conducteur recristallisé. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant l'étape de formation d'une barrière de diffusion sur une surface dudit substrat, de sorte que ladite barrière de diffusion se trouve entre ledit substrat et ladite première électrode, ladite barrière de diffusion empêchant les impuretés contenues dans ledit substrat de migrer vers ladite couche de semi-conducteur pendant le reste du procédé. 6. Procédé de préparation de dispositifs semiconducteurs utilisant un matériau semi-conducteur comme leur élément actif, comprenant les étapes consistant : à former un substrat de verre, ledit substrat de verre ayant pratiquement le même coefficient de dilatation que le matériau semi-conducteur ; à former une première électrode ; déposer une couche de matériau semi-conducteur de sorte qu'une de ses surfaces soit en contact ohmique avec ladite première électrode, ladite première électrode tant placée entre ledit substrat et ladite couche de semiconducteur ; et à recristalliser ladite couche de semi-conducteur de façon à augmenter substantiellement sa dimension de grains pour qu'il soit de qualité semi-conducteur. 7. Procédé selon la revendication 6, où ledit matériau semi-conducteur est le silicium. 8. Cellule solaire utilisant un matériau semi-conducteur comme élément actif, comprenant : un substrat ; une fine pellicule déposée de matériau semi-conducteur ayant une dimension de grains suffisamment importante pour être utilisable dans une cellule solaire, une jonction PN ayant été formée dans ladite couche de semi-conducteur ; et une première et une seconde électrodes conductrices de l'électricité placées sur les surfaces opposées de ladite couche de semi-conducteur et en contact ohmique avec celleci, ladite première électrode étant placée entre ledit substrat et ladite couche de semi-conducteur, ladite cellule solaire pouvant produire un courant électrique lorsque de la lumière tombe sur ladite couche de semi-conducteur. 9. Cellule solaire selon la revendication 8, où la couche de semi-conducteur a une épaisseur comprise entre 10 et 100 microns. 10. Cellule solaire selon la revendication 8 ou 9, où lesdites première et seconde électrodes sont en métal réfractaire.