Brevet FR2527384A1 — publié le 19831125

La présente invention concerne un appareil pour réali- ser de façon continue des dispositifs photovoltalques sur une bande d'un substrat magnétique, par dépôt successif de couches semiconductrices d'alliage de silicium amorphe dans chacune d'au moins deux chambres de dépôt adjacentes La composition de chaque couche amorphe dépend des composants particuliers des gaz de réaction, qui sont introduits dans chacune des chambres de dépôt Les composants introduits dans la première chambre de dépôt sont soigneusement contrôlés et isolés des composants introduits dans la chambre de dépôt adjacente Plus particulièrement, les chambres de dépôt sont reliées fonctionnellement par un passage constitué par une porte à gaz relativement étroite ( 1) par laquelle passe la bande de matériau du substrat, et ( 2) qui est adaptée pour isoler les composants du gaz de réaction qui sont introduits dans la première chambre de dépôt des composants du gaz de réaction qui sont introduits dans la chambre de dépôt adjacente Cependant, on a consta- té qu'en dépit des dimensions relativement faibles du passage constituant la porte à gaz, les composants du gaz dopant introduits dans la seconde chambre de dépôt revien- nent en arrière ou se diffusent dans la première chambre de dépôt qui est adjacente, ce qui contamine la couche déposée dans ladite chambre de dépôt L'essence de la présente invention est de réduire les dimensions du passage de la porte à gaz pour réduire de façon correspondante le courant en retour ou la diffusion des composants du gaz dopant, diminuant ainsi la contamination de la couche déposée dans la première chambre de dépôt. Récemment, des efforts considérables ont été entrepris pour mettre au point des procédés de dépôt d'alliages semiconducteurs amorphes, pouvant chacun couvrir des surfaces relativement importantes, et qui peuvent être dopés pour former des matériaux de type p ou de type N en vue de la production de dispositifs de type p-i-n équiva- lant sensiblement à ceux produits par leurs contreparties cristallines Pendant de nombreuses années, ces travaux ont été effectués avec des films de silicium ou de germanium amorphe et ont été pratiquement sans succès du fait de la présence de micro-vides et de liaisons non saturées produi- sant une forte densité d'états localisés dans l'intervalle de bande ou bande interdite Au début, on a obtenu la réduction des états localisés par dépôt par décharge lumi- nescente de films de silicum amorphe, le gaz de silane (Si H 4) étant envoyé par un tube à réaction o le gaz est décomposé par décharge luminescente haute fréquence (h f) et déposé sur un substrat, la température du substrat étant d'environ 500 à 6001 K ( 227 à 3270 C) Le matériau ainsi déposé sur le substrat est un matériau amorphe intrinsèque consistant en silicium et en hydrogène Pour obtenir un matériau amorphe dopé, on a pré-mélangé dans le gaz de silane un gaz de phosphine (PH 3) pour obtenir une conduc- tion de type n, ou un gaz de diborane (B 2 16) pour obtenir une conduction de type p, mélange que l'on fait passer dans le tube à réaction à décharge luminescente dans les mêmes conditions de traitement On suppose que le matériau ainsi déposé comprend des dopants au phosphore ou au bore de substitution, et on constate qu'il est extrinsèque et de type de conduction N ou p On a constaté que l'hydrogène contenu dans le silane se combinait, à une température optimale, à de nombreuses liaisons non saturées du silicium au cours du dépôt par décharge luminescente, le résultat étant une réduction sensible de la densité des états loca- lisés dans l'intervalle de bande, amenant le matériau amorphe à se rapprocher de beaucoup plus près du matériau cristallin correspondant. Il est maintenant possible de préparer par décharge luminescente des alliages de silicium amorphe fortement améliorés contenant des proportions nettement réduites d'états localisés dans leurs intervalles de bande, tout en présentant des propriétés électroniques de grande qualité. Cette technique est totalement décrite dans le brevet US N O 4 226 898 intitulé "Amorphous Semiconductors Equivalent to Crystalline Semiconductorsn (Semiconducteurs amorphes équivalant à des semiconducteurs cristallins) aux noms de Stanford R Ovshinsky et de Arun Madan, délivré le 7 Octobre 1980, et par dépôt de vapeur comme le décrit complètement le brevet US N O 4 217 374 aux noms de Stanford R Ovshinsky et Masatsugu Izu et délivré le 12 Août 1980 sous le même titre Comme le décrivent ces brevets, le fluor introduit dans l'alliage semiconducteur de silicium amorphe réduit sensiblement la densité des états localisés qu'il contient et facilite l'adjonction d'autres matériaux d'alliage tel que du germanium. Le fluor activé se diffuse de façon particulièrement facile dans le silicium amorphe avec lequel il se lie pour former une matrice o la densité des états localisés est sensiblement réduite Ceci vient du fait que la faible dimension des atomes de fluor leur permet d'être facilement introduits dans une matrice de silicium amorphe Le fluor se lie aux liaisons non saturées du silicium et forme une liaison stable et partiellement ionique, avec des angles de liaison souples, ce qui a pour résultat une compensation ou une modification plus stable et plus efficace que celle formée par l'hydrogène, ou autres agents compensateurs ou modificateurs que l'on utilisait dans le passé On consi- dêre que le fluor est un élément compensateur ou modifica- teur plus efficace que l'hydrogène quand on l'utilise seul ou avec de l'hydrogène, du fait de ses dimensions extrême- ment réduites, de sa forte réactivité, de sa spécifité dans la liaison chimique, et de sa très forte électronégativité. On peut obtenir une compensation avec du fluor seul ou en combinaison avec de l'hydrogène en ajoutant ce ou ces éléments en très faibles quantités (par exemple par frac- tions de un pour cent atomique) Cependant, les quantités de fluor et d'hydrogène que l'on utilise de préférence sont beaucoup plus importantes que ces petits pourcertages de manière que ces éléments forment un alliage de silicium- hydrogène-fluor A titre d'exemple, les quantités de fluor et d'hydrogène constituant l'alliage peuvent être comprises entre 0,1 et 5 pour cent ou plus L'alliage ainsi formé comprend une densité plus faible d'états défectueux dans l'intervalle de bande que celle que l'on obtient par une simple neutralisation des liaisons non saturées et des états défectueux de même type On pense en particulier que lorsqu'on utilise de plus grandes quantités de fluor, celui-ci participe de façon prépondérante à la nouvelle configuration structurelle d'un matériau contenant du silicium amorphe et facilite l'addition d'autres matériaux d'alliage tels que du germanium En plus de ses autres caractéristiques indiquées plus haut, on pense que le fluor est un organisateur de la stucture locale de l'alliage contenant du silicium, au moyen d'effets inductifs ou ioniques On pense que le fluor influence également la liaison de l'hydrogène en provoquant une diminution de la densité des états défectueux, à laquelle contribue normale- ment l'hydrogène Le rôle ionique joué par le fluor dans un tel alliage constitue un facteur important du point de vue du rapport avec le voisin le plus proche. L'idée d'utiliser des cellules multiples pour augmenter le rendement d'un dispositif photovoltalque a été envisagée au moins dès 1955 par E D Jackson, brevet US No 2 949 498 publié le 16 août 1960 Les structures à cellules multiples discutées dans ce brevet utilisaient des dispositifs semiconducteurs cristallins à jonction p-n. Dans son essence, l'idée concerne l'utilisation de disposi- tifs à intervalles de bande différents pour collecter de manière plus efficace les diverses parties du spectre solaire et augmenter la tension en circuit ouvert (Tco) Le dispositif à cellules en tandem comprend deux ou davantage de cellules, la lumière étant dirigée en série au travers de chaque cellule, et il est constitué par un matériau à large intervalle de bande suivi par un matériau à plus faible intervalle de bande pour absorber la lumière ayant traversé la première cellule ou couche En adaptant dans une large mesure les courants engendrés à partir de chaque cellule, la tension d'ensemble en circuit ouvert augmente sans qu'il y ait diminution sensible du courant de court circuit. Après Jackson, de nombreuses publications ont traité de cellules empilées cristallines, et plus récemment plusieurs articles ont été publiés sur les matériaux Si-HI dans des cellules empilées Marfaing a proposé d'utiliser des allia- ges Si-Ge amorphes déposés à partir de silane dans des cellules empilées, mais n'a pas indiqué la manière d'obte- nir ce résultat (Y Marfaing, Rapport sur la Seconde Conférence Sur l'Energie Solaire Photovoltaique des Commu- nautés Européennes, Berlin, Allemagne Fédérale, page 287, 1979). Hamakawa et al ont indiqué la possibilité d'utiliser le Si-H dans une configuration qui sera définie ici en tant que cellule multiple du type à cascade La cellule à casca- de est indiquée ici comme étant une cellule multiple ne comprenant pas à l'intérieur de couche de séparation ou d'isolation Chacune des cellules est réalisée en un maté- riau Si-H de même intervalle de bande selon une configura- tion à jonction p-i-n On a essayé d'adapter le courant de court circuit (J Sc) en augmentant l'épaisseur des cellules sur le parcours en série suivi par la lumière Comme on pouvait s'y attendre, la Tco d'ensemble du dispositif a augmenté et était proportionnelle au nombre de cellules. Dans un récent rapport sur l'augmentation du rendement de cellules solaires (empilées) à jonction multiple en silicium amorphe déposé à partir de silane et de la manière ci-dessus, on a indiqué "qu'on avait constaté que le (g) germanium constituait une impureté nocive dans le Si:H, en abaissant de façon exponentielle sa J Sc à mesure qu'augmen- tait le Ge " Partant de leurs travaux, de même que de ceux de Carlson, Marfaing et Hamakawa ont conlu que des alliages de silicium amorphe, de germanium et d'hydrogène "avaient de mauvaises propriétés photovoltaîques" et qu'il fallait donc "trouver de nouveaux matériaux pour cellules photovoltalques en film ayant une réponse spectrale pour environ un micron et destinés à des combinaisons de cellu- les empilées et efficaces avec un Si:H" (J J Hanak, B Faughnan, V Korsun et J P Pellican, présenté à la 14 ème Conférence des Spécialistes de Dispositifs Photovol- talques IEEE, San Diego, Californie, 7-10 janvier 1980). En raison des propriétés avantageuses obtenues par l'introduction du fluor, les alliages amorphes utilisés pour produire des cellules multiples à cascade incorporent maintenant du fluor pour réduire la densité des états localisés sans nuire aux propriétés électroniques du maté- riau Il est possible d'activer un ou plusieurs autres éléments de réglage de l'intervalle de bande, tels que du germanium et du carbone, et on les ajoute en utilisant des procédés de dépôt en phase vapeur, par projection ou par décharge luminescente On règle l'intervalle de bande de la manière convenant à des applications spécifiques du dispo- sitif en introduisant les quantités nécessaires d'un ou plusieurs des éléments de réglage dans les cellules en alliage déposées, dans au moins la région de génération de photocourant de celles-ci Du fait que le ou les éléments de réglage de l'intervalle de bande ont été introduits de façon spécifique dans les cellules sans ajouter d'états essentiellement nocifs, et du fait de l'influence du fluor, l'alliage de la cellule conserve de hautes qualités élec- troniques et une bonne photoconductivité lorsque le ou les éléments de réglage sont ajoutés pour adapter les caracté- ristiques de longueur d'onde du dispositif en vue d'une application photosensible spécifique L'addition d'hydro- gène, soit avec le fluor soit après le dépôt, peut augmen- ter encore plus l'alliage compensé ou modifié au fluor. L'incorporation d'hydrogène par dépôt subséquent est avan- tageuse quand on souhaite utiliser les températures plus élevées du substrat qui sont permises par le fluor pendant le dépôt. Il est évidemment important du point de vue commercial d'avoir la possibilité de produire en série des dispositifs photovoltalques Contrairement au silicium cristallin qui est limité à un traitement discontinu pour la fabrication de cellules solaires, les alliages de silicium amorphe peuvent être déposés en couches multiples sur des substrats de grande surface en vue de former des cellulessolaires, au moyen d'un système de traitement continu à gros volume. Les systèmes de traitement continu de ce type sont décrits par exemple dans les demandes de brevet associées No 151 301 déposée le 19 mai 1980 et intitulée "A Method of Making P-Doped Silicon Films and Devices Made Therefrom" (Procédé pour réaliser des films de silicium dopés de type p, et dispositifs ainsi réalisés); la demande No 244 386 déposée le 16 mars 1981 et intitulée "Continuous Systems For Depositing Amorphous Semiconductor Material" (Systèmes continus pour déposer un matériau semiconducteur amorphe); la demande No 240 493 déposée le 16 mars 1981 et intitulée "Continuous Amorphous Solar Cell Production System" (Système de fabrication continue de cellules solaires amorphes); la demande No 301 146 déposée le 28 septembre 1981 et intitu- lée "Multiple Chamber Deposition and Isolation System and Method" (Système et procédé de dépôt et d'isolation en chambres multiples); et la demande No 359 825 déposée le 19 mars 1982 et intitulée "Method and Apparatus For Continuously Producing Tandem Amorphous Photovoltaic Cells" (Procédé et appareil pour produire de façon continue des cellules photovoltaîques amorphes en tandem) Comme indiqué dans ces demandes, on peut faire avancer de façon continue un subs- trat par une série de chambres de dépôt, chaque chambre étant consacrée au dépôt d'un matériau spécifique Quand on fabrique une cellule solaire de configuration de type p-i- n, la première chambre est consacrée au dépôt d'un alliage de silicium amorphe de type p, la seconde chambre est consacrée au dépôt d'un alliage de silicium amorphe intrin- sèque et la troisième chambre est consacrée au dépôt d'un alliage de silicium amorphe de-type n Du fait que chaque alliage déposé, et spécialement l'alliage intrinsèque, doit être de pureté élevée, l'environnement du dépôt dans la chambre de dépôt intrinsèque est isolé des composants de dopage contenus dans les autres chambres pour éviter la diffusion des composants de dopage dans la chambre intrin- sèque Dans les demandes de brevet précédemment mentionnées o les systèmes concernent essentiellement la production de cellules photovoltaïques, on réalise l'isolation entre les chambres soit en utilisant des portes à gaz qui font passer ou "balayent" un gaz inerte sur le substrat à mesure qu'il passe par les portes; ou au moyen de portes à gaz établis- sant un flux unidirectionnel du mélange de gaz de réaction introduit dans la chambre de dépôt intrinsèque dans les chambres de dépôt de dopant La porte magnétique à gaz perfectionnée de la présente invention a pour résultat une réduction de passage entre les chambres, ce qui détermine une diminution substantielle ( 1) des contaminants qui se diffusent ou qui reviennent en arrière à partir des chambres de dépôt de dopant dans La chambre de dépôt intrinsèque et ( 2) de la distorsion du matériau du substrat, ce qui réduit les éraflures du substrat et facilite la production de dispositifs photovoltaïques plus efficaces Il est à noter que l'on peut relier fonctionellement d'autres chambres aux chambres de dépôt de couches amorphes Par exemple, il est possible de relier fonctionnellement une chambre dans la- quelle on ajoute la couche d'oxyde conducteur transparent 2 U (qui fera l'objet d'un commentaire ci-après) sur la couche d'alliage amorphe située le plus sur le dessus, à la chambre de dépôt finale Comme il serait évidemment peu souhaitable qlarla-Le-esmg 6 ats-e-lú hîmhris A nxydeconducteur transparent reviennent en arrière ou se diffusent dans la chambre à dopant et ( 2) que le matériau du substrat se gauffre dans la chambre à oxyde conducteur transparent, la porte magnétique à gaz de la présente invention pourrait être également utilisée entre la chambre à oxyde conducteur transparent et la chambre de dépôt de dopant finale A cette fin, la porte magnétique à gaz serait utilisée de préférence entre toutes les chambres de l'appareil qui sont reliées fonctionnellement les unes aux autres pour produire de façon continue des dispositifs photovoltaïques amorphes. Il est décrit dans les présentes uneporte à gaz perfec- tionnée destinée à réduire sensiblement le retour en arrière des composants du gaz de réaction à partir de l'une des deux chambres de dépôt isolées et adjacentes vers l'autre chambre de la paire La porte à gaz est du type général comprenant un passage relativement étroit par lequel passe un substrat allant de la première des chambres de dépôt adjacentes o une première couche est déposée sur un côté du substrat, vers la seconde desdites chambres de dépôt o la seconde couche est déposée sur la première couche Le passage est défini par des parois supérieure et inférieure allongées et par des parois latérales relativement courtes La première chambre de dépôt comprend une première conduite par laquelle est introduit au moins un composant du gaz de réaction dans une zone adjacente à la région o se trouve le plasma, et la seconde chambre de dépôt comprend également une conduite par laquelle est introduit au moins un composant additionnel du gaz de réaction, qui n'est pas introduit dans la première chambre de dépôt, et dans une zone adjacente au plasma La première chambre de dépôt comprend en outre une seconde conduite au niveau de l'entrée du passage en vue d'introdui- re de l'hydrogdne, de l'argon ou tout autre gaz de balayage inerte à l'extrémité avant de la porte à gaz Une pompe d'évacuation est associée à chacune des chambres de dépôt. La pompe de la première chambre est prévue pour éliminer pratiquement la totalité du ou des composants du gaz de réaction qui est ou sont introduits dans sa région de plas- ma La pompe de la seconde chambre est prévue pour éliminer pratiquement la totalité du ou des composants additionnels du gaz de réaction, qui sont introduits dans sa région de plasma On peut disposer une seconde pompe d'évacuation à proximité de l'extrémité arrière de la porte à gaz, pour éliminer les gaz de balayage. On améliore la porte à gaz en lui ajoutant un mécanisme apte à amener le côté non recouvert d'une couche d'un subs- trat qui est magnétiquement attractif et qui circule par le passage, sans contacter physiquement le côté du substrat muni d'une couche, en contact de glissement avec l'une des parois supérieure ou inférieure du passage, de manière à pouvoir réduire la distance entre les parois supérieure et inférieure du passage sans que la surface du substrat munie d'une couche vienne en contact avec l'autre des parois supérieure ou inférieure du passage L'ouverture réduite du passage provoque une réduction du retour en arrière des composants du gaz de réaction depuis la seconde chambre de dépôt vers la première chambre de dépôt qui lui est adja- cente. De préférence, la paroi du passage qui est en contact avec le substrat magnétique est constituée par une feuille en verre au borosilicate à faible coefficient de friction et à faible conductivité thermique Le substrat est fabriqué à partir d'un matériau magnétique qui est amené en contact de glissement avec là feuille de verre par un champ magnétique établi par plusieurs aimants en céramique qui sont séparés les uns des autres par plusieurs organes d'espacement non magnétiques. En conséquence, un premier objet de l'invention est de créer une porte à gaz perfectionnée destinée à réduire sensiblement le retour en arrière des gaz d'une chambre d'un appareil de dépôt vers une chambre adjacente La porte à gaz comprend un passage relativement étroit par lequel passe un substrat allant de la première chambre o une première couche est déposée sur un côté du substrat, vers la seconde chambre o une seconde couche est déposée sur la première couche Le passage est défini par une paire de parois supé- rieure et inférieure, allongées et opposées, une paire de parois latérales, opposées et relativement courtes La première chambre comprend des moyens pour y introduire au moins un gaz et la seconde chambre comprend des moyens pour y introduire au moins un gaz additionnel, et des moyens sont associés aux chambres pour en évacuer les gaz La porte à gaz perfectionnée est caractérisée, en combinaison par des moyens pour solliciter le côté non muni de couche du subs- trat qui passe par le passage en contact de glissement avec l'une des parois allongées du passage, pour diminuer la distance entre les parois supérieure et inférieure du pas- sage sans amener la surface du substrat munie d'une couche en contact avec l'autre paroi allongée du passage de manière à réduire le retour en arrière des gaz depuis la seconde chambre et par le passage de la porte à gaz. Un second objet de l'invention est de créer une porte à 3 _ 7384 gaz perfectionnée apte à relier fonctionnellement une paire de chambres de dépôt adjacentes, la porte à gaz comprenant un passage relativement étroit par lequel on peut faire avancer de façon continue une bande d'un matériau de subs- trat depuis la première chambre de dépôt o une couche d'alliage de silicium amorphe et dopée est déposée sur un côté du substrat, vers la seconde chambre de dépôt o une couche d'alliage de silicium amorphe intrinsèque est déposée sur la première couche Le passage est défini par une paire de parois supérieure et inférieure opposées et allongées transversalement, et une paire de parois latérales relati- vement courtes et opposées La porte à gaz perfectionnée est caractérisée, en combinaison, par des moyens aptes à créer un champ magnétique pour solliciter le côté non muni de couche d'une bande d'un matériau de substrat passant par le - passage en contact de glissement avec l'une des parois allongées en vue de diminuer la distance entre les parois allongées du passage sans amener la surface de la couche du matériau de substrat qui est munie d'une couche et qui passe par le passage en contact avec l'autre paroi allongée du passage. On décrira maintenant à titre d'exemple le mode de réalisation préféré de l'invention, avec référence aux dessins ci-annexés à la présente description. La Fig 1 est une coupe transversale partielle d'un dispositif photovoltaique en tandem comprenant plusieurs cellules de type p-i-n, chaque couche des cellules étant formée en un alliage semiconducteur amorphe selon les prin- cipes de la présente invention. La Fig 2 est une représentation schématique d'un sys- tème de dépôt par décharge luminescente à chambres multi- ples, apte à la production en continu des dispositifs photovoltalques représentés à la Fig 1. La Fig 3 est une coupe transversale partielle de la porte magnétique à gaz, montrant la disposition des aimants en céramique à l'intérieur d'un év dement aménage deins le bloc supérieur de la porte à gaz selon la présente invention. La Fig 4 est une vue en plan de dessus de la porte à gaz de la Fig 3, montrant en tiretés les séparateurs faci- litant la création du champ magnétique qui est utilisé avec avantage selon la présente invention. La Fig 5 est une représentation schématique d'une bande d'un matériau de substrat passant par le passage de la porte à gaz de la présente invention et montrant la configuration de la paroi supérieure de la porte à gaz. I La cellule photovoltaïque. lu Si on se réfère maintenant aux dessins, et en particu- lier à la Fig 1, une cellule photovoltaïque en tandem ou du type à cascade, formée par des couches p-i-n successives comportant chacune un alliage semiconducteur amorphe, est indiquée dans son ensemble par la référence 10 C'est pour la production de ce type de dispositif photovoltaïque o les couches d'alliage amorphe sont déposées de façon continue sur une bande mobile d'un matériau de substrat dans des chambres de dépôt isolées et successives que les portes à gaz perfectionnées de la présente invention ont été mises au point. Plus particulièrement, la Fig 1 montre plusieurs dispositifs photovoltaïques de type p-i-n tels que des cellules ou piles solaires 12 a, 12 b et 12 c Au-dessous de la cellule 12 a qui est située le plus en bas est prévu un substrat 1 h qui peut être transparent ou formé par une fine feuille à surface métallisée Bien que certaines applica- tions puissent exiger une mince couche d'oxyde et/ou une série de contacts de base avant l'application du matériau amorphe, le terme de "substrat", dans le cadre de la présen- te demande, désigne non seulement un film souple, mais également tout élément qui lui est ajouté par un traitement préliminaire Plus communément, le matériau du substrat il peut être en acier-inoxydable, en aluminium, en tantale, en molybdène ou en chrome. Chacune des cellules 12 a, 12 b et 12 c est fabriquée au moyen d'un corps d'alliage amorphe contenant au moins un alliage de silicium Chacun des corps d'alliage comprend une région ou couche de conductivité de type N 20 a, 20 b et 20 c; une région ou couche intrinsèque 18 a, 18 b et 18 c; et une région ou couche de conductivité de type p 16, 16 b et 16 c. Comme illustré, la cellule 12 b est une cellule intermédiaire et, comme indiqué à la Fig 1, on peut empiler sur les cellules illustrées des cellules intermédiaires addition- nelles sans s'écarter de l'esprit ou du champ d'application de la présente invention De même et bien que l'on ait illustré des cellules p-i-n en tandem, les portes à gaz de l'invention sont également adaptées à une utilisation dans un appareil à chambres multiples convenant à la production de cellules n-i-p en tandem, en inversant simplement l'ordre du dépôt des couches de type N et de type p sur le substrat. Pour chacune des cellules 12 a, 12 b et 12 c, les couches de type p sont caractérisées par des couches d'alliage qui absorbent la lumière et qui ont une forte conductivité Les couches d'alliage intrinsèque sont caractérisées par un seuil de longueur d'onde réglé sur une photoréponse solaire, par une forte absorption de la lumière, par une faible conductivité d'obscurité et par une forte photoconductivité, et elles comprennent des quantités suffisantes d'un ou de plusieurs éléments de réglage d'intervalle de bande pour rendre l'intervalle de bande optimal en vue de l'application envisagée pour la cellule De préférence, les couches intrin- sèques ont leur intervalle de bande réglé pour obtenir une cellule 12 a ayant l'intervalle de bande le plus réduit, une cellule 12 c ayant l'intervalle de bande le plus important, une cellule 12 b ayant un intervalle de bande entre les deux autres Les couches de type N sont caractérisées par des couches d'alliage à faible absorption de la lumière et forte conductivité L'épaisseur des couches de type N peut être située entre 25 et 100 angstr 5 ms environ L'épaisseur des couches d'alliage intrinsèque amorphe dont l'intervalle de bande a été ajusté peut être située entre environ 2000 et 3000 angstrôms L'épaisseur des couches de type p peut être située entre 50 et 200 angstr 8 ms Du fait de la plus courte longueur de diffusion des trous, les couches de type p sont en général aussi minces que possible En outre, la couche externe, qui est dans ce cas la couche de type N 20 c, est aussi mince que possible pour éviter l'absorption de la lumière et il est inutile qu'elle comprenne un élément de réglage de l'intervalle de bande. On comprendra également qu'à la suite du dépôt des couches d'alliage de semiconducteur, une autre opération de dépôt peut être réalisée soit dans un environnement séparé, soit dans une partie de l'appareil de production en continu. Au cours de cette opération, on ajoute une couche OCT 22 (oxyde conducteur transparent), laquelle couche peut être par exemple de l'oxyde d'étain et d'indium (OTI), du stan- nate de cadmium (Cd 2 S O 4) ou de l'oxyde d'étain dopé (Sn O 2). Bien que l'on puisse ajouter une électrode à grille 24 au dispositif, la couche OCT 22, lirsqu'il s'agit d'une cellule en tandem de surface suffis:cnt réduite, est généralement suffisamment conductrice cur cue '"a grille 24 soit inutile. Si la cellule en tandem a une surface suffisamment impor- tante, ou si la conductivité de la couche OCT 22 est insuf- fiisante, on peut disposer la grille 24 sur la couche 22 pour raccourcir le parcours des porteurs et augmenter le rende- ment de conduction. II Chambre multiple de dépdt par décharge luminescente. Si on se reporte maintenant à la Fig 2, celle-ci représente de façon schématique un appareil de dépôt à chambres multiples à décharge luminescente destinées à la production en continu de cellules photovoltaiques en tandem et précédemment décrites, indiqué par la référence 26. L'appareil 26 comprend plusieurs chambres de dépôt isolées et consacrées chacune à un dépôt précis, chaque chambre étant interconnectée par une porte à gaz selon les principes de la présente invention. L'appareil 26 est apte à produire un fort volume de cellules photovoltaiques amorphes de grande surface et à configuration p-i-n sur la surface de dépôt d'un matériau de substrat 11 qui est alimenté de façon continue dans l'appa- reil en provenance d'un rouleau d'alimentation de substrat lla et pour parvenir à un rouleau de réception de substrat llb Pour déposer les couches d'alliage amorphe nécessaires à la production d'une cellule en tandem de configuration 7384 p-i-n, l'appareil 26 comprend au moins une triade de cham- bres de dépôt, chaque triade comprenant: une première chambre de dépôt 28 dans laquelle est déposée une couche d'alliage amorphe de conductivité de type p sur la surface de dépôt du substrat 11 lorsque ce substrat 11 traverse la chambre; une seconde chambre de dépôt 30 dans laquelle une couche d'alliage amorphe intrinsèque est déposée sur la couche d'alliage de type p sur ladite surface de dépôt du substrat 11 à mesure que ce substrat 11 passe dans la chambre; et une troisième chambre de dépôt 32 dans laquelle une couche d'alliage de conductivité de type N est déposée sur la couche intrinsèque sur la surface de dépôt du subs- trat 11 à mesure que ce substrat 11 passe par cette chambre. Il est clair que: ( 1) bien qu'une triade de chambres de dépôt ait été décrite, d'autres triades ou d'autres chambres individuelles additionnelles peuvent être ajoutées à la machine pour obtenir une machine ayant une capacité de production de cellules photovoltaïques comprenant un nombre quelconque de couches amorphes; ( 2) des portes à gaz selon la présente invention peuvent être utilisées dans un envi- ronnement ne comprenant que deux chambres adjacentes seule- ment, o il faut éviter le retour en arrière ou la contami- nation mutuelle des gaz entre ces chambres; ( 3) bien que dans le mode de réalisation préféré, le matériau de substrat soit représenté et décrit comme étant un matériau magnétique en bande continue, le concept de la présente invention peut être adapté au dépôt de couches successives sur des plaques de substrat magnétique et discrètes, qui peuvent être alimentées de façon continue dans plusieurs chambres de dépôt; ( 4) du fait que la longueur du parcours suivi par le substrat dans les chambres de dépôt individuelles est proportionnelle à l'épaisseur de la couche de type p, ou intrinsèque, ou de type N déposée dans une chambre donnée, on peut augmenter ou diminuer la longueur du parcours suivi par le substrat dans une chambre de dépôt individuelle en vue de déposer une couche d'épaisseur désirée sur le subs- trat; et ( 5) bien que non représentées, d'autres chambres (telles qu'une chambre pour ajouter une couche d'OCT sur la couche de dopant supérieure du dispositif photovoltaique) peuvent être reliées fonctionnellement à l'appareil à dé- charge luminescente 26 au moyen de la porte magnétique à gaz de la présente invention. Lorsque l'appareil 26 est utilisé pour produire des cellules photovoltaïques de type p-i-n ou n-i-p en tandem, d'autres triades de chambres de dépôt sont reliées fonction- nellement à la triade de chambres de dépôt représentée à la Fig 2 Dans ces cas, l'appareil 26 comprend une chambre intermédiaire (non représentée) pour isoler le mélange de gaz de réaction de type N qui passe par la troisième chambre de dépôt 32 et le mélange de gaz de réaction de type p qui passe par la première chambre de dépôt de la triade sui- vante. Cnaque chambre de dépôt 28, 30 et 32 de la triade est apte à déposer un unique alliage de silicium amorphe, par dépôt par décharge luminescente, sur le substrat magnétique 11 A cette fin, chacune des chambres de dépôt 28, 30 et 32 comprend: une cathode 34 a, 34 b et 34 c respectivement; une conduite d'amenée de gaz 36 a, 36 b et 36 c respectivement, un générateur haute fréquence 38 a, 38 b et 38 c respectivement; et plusieurs éléments irradiant de la chaleur 40 a, 40 b et c respectivement. Les conduites d'amenée 36 a-36 c sont associées fonc- tionnellement aux cathodes respectives 34 a-34 c pour fournir des mélanges de gaz de réaction aux régions de plasma créées dans chaque chambre de dépôt 28, 30 et 32 entre lesdites cathodes et le substrat Il qui passe entre elles Bien que le rouleau d'alimentation lia du matériau de substrat magné- tique 11 soit représenté monté de façon rotative dans la première chambre de dépôt 28 et bien que le-rouleau de réception llb du matériau de support soit représenté monté de façon rotative dans la troisième chambre de dépôt 32, on comprendra que le rouleau d'alimentation lia et le rouleau de réception llb puissent être disposés dans d'autres cham- bres reliées fonctionnellement à la triade de chambres qui est illustrée, sans s'écarter de l'esprit ou du champ d'application de la présente invention. 252 L 7384 Les générateurs haute fréquence 38 a-38 c fonctionnent en conjonction avec les cathodes 34 a-34 c, les éléments chauf- fants radiants 40 a-40 c et le substrat mis à la terre 11 pour former des régions de plasma en dissociant les gaz de réac- tion élémentaires qui pénètrent dans les chambres de dépôt 28, 30 et 32 en espèces ou corps purs de dépôt Les espèces de dépôt sont alors déposées sur le substrat 11 sous forme de couches d'alliage de silicium amorphe. Pour former la cellule photovoltaique 10 qui est illus- trée à la Fig 1, on dépose une couche de silicium amorphe de type p sur le substrat 11 dans la chambre de dépôt 28, on dépose une couche d'un alliage de silicium amorphe intrinsèque sur la couche de type p dans la chambre de dépôt , et on dépose une couche d'alliage de silicium amorphe de type N sur la couche intrinsèque dans la chambre de dépôt 32 Il en résulte que l'appareil 26 dépose au moins trois couches d'alliages de silicium amorphe sur le substrat 11, la couche intrinsèque qui est déposée dans la chambre de dépôt 30 étant différente en composition des couches dépo- sées dans les chambres de dépôt 28 et 32 du fait de l'ab- sence d'au moins un élément auquel il est référé par l'ex- pression de dopant ou d'espèce dopante. Il est essentiel que les couches d'alliage déposées sur le substrat magnétique 11 ait une pureté élevée pour pro- duire des dispositifs photovoltaiques 10 ayant un rendement élevé correspondant Il est donc nécessaire de prévoir des moyens pour isoler la chambre de dépôt intrinsèque 30, dans laquelle on n'introduit que des gaz intrinsèques pour former la couche intrinsèque, des chambres de dépôt de dopant 28 et 32 o sont introduits les gaz d'espèces dopantes Bien qu'il soit nécessaire que l'isolation soit suffisante pour obtenir un rapport d'au moins 103 dans la concentration de gaz intrinsèques dans la chambre de dépôt 30 par rapport aux gaz d'espèces dopantes dans la chambre de dépôt de dopant 28 et 32, plus l'isolation est poussée et plus le dispositif est efficace. III Portes à gaz Selon la présente invention, l'isolation nécessaire aux gaz intrinsèques dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 par rapport aux gaz d'espèces dopantes dans les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 est réalis Ce d'une part en établis- sant un courant unidirectionnel (dans le sens de la flèche 44) en partant de la chambre de dépôt intrinsèque 30 et pour aller vers l'une quelconque des chambres de dépôt de dopant 28 et 32 Comme on le voit clairement à la Fig 2, la cham- bre de dépôt intrinsèque 30 est en communication fonction- nelle avec les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 par des portes à gaz,illustrées par des fentes 42 a et 42 b, de ma- nière à permettre au substrat il de traverser un passage 43 pratiqué en cet endroit quand il se déplace de façon conti- nue entre le rouleau d'alimentation lia et le rouleau de réception 11 b après être passé dans les chambres de dépôt 28, 30 et 32 Jusqu'ici, on choisissait les dimensions des portes à gaz 42 a et 421 b de manière qu'elles soient aussi réduites que possible pour éviter la diffusion mutuelle ou le retour en arrière des gaz des espèces dopantes entre les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 et la chambre de dépôt intrinsèque 28, alors qu'on choisissait simultanément des dimensions suffisamment importantes pour permettre à la surface du substrat munie d'une couche de traverser le dispositif sans être éraflée par les parois du passage La forme donnée aux portes à gaz telles qu'en 42 a et 42 b im- plique donc un équilibre entre les données en cause Le passage traversant les portes à gaz doit être suffisamment important ( 1) pour permettre un passage sans contact de la surface munie d'une couche du substrat 11 et ( 2) pour éviter la diffusion et le retour en arrière des gaz de réaction par ce passage et en provenance de la chambre de dépôt intrin- sèque 30 C'est dans le but de réduire au minimum les dimen- sions du passage de la porte à gaz sans érafler la surface du substrat qui est munie d'une couche que la présente invention a été mise au point On doit donc noter encore une fois que bien que cette demande concerne de façon prédomi- nante la prévention d'une contamination de la couche d'al- liage intrinsèque par les composants d'alliage dopants, les couches d'alliage dopant doivent être également protégée d'une contamination en utilisant la porte magnétique à gaz de la présente en vue de relier fonctionnellement les chambres de dépôt de dopant et les chambres adjacentes dans lesquelles par exemple ( 1) une couche OCT est déposée sur la couche de dopant située la plus au-dessus, ou ( 2) le maté- -riau de substrat magnétique est nettoyé avant de pénétrer dans les chambres de dépôt L'utilisation de la porte à gaz magnétique permet également d'éviter le gauffrage du subs- *trat dans ces autres chambres. lu Pour éviter la diffusion des gaz de réaction intrinsè- ques dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 vers les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 en passant par les portes à gaz 42 a et 42 b, la chambre de dépôt de dopant p 28 et la chambre de dépôt de dopant N 32 sont maintenues à une pression interne qui est inférieure à celle de la chambre de dépôt intrinsèque 30 A cette fin, chaque chambre de dépôt peut être munie de soupapes d'étranglement automatiques, de pompes et de manomètres (non illustrés) Chaque soupape à étranglement est reliée fonctionnellement à une chambre de dépôt respective et à une pompe respective de manière à évacuer les composants en excès et usés du dépôt des cham- bres de dépôt Chaque manomètre absolu est relié fonction- nellement à une chambre de dépôt respective et à l'une des soupapes à étranglement respectives pour contrôler la pression à l'intérieur desdites chambres de dépôt Plus particulièrement, la pression régnant dans les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 est de préférence maintenue à environ 0,72 mbars et la pression à l'intérieur de la cham- bre de dépôt intrinsèque 30 est de préférence maintenue à environ 0,78 mbars De ce fait, il y a un différentiel de pression qui est établi et maintenu entre les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 et la chambre de dépôt intrinsèque , de manière à déterminer un courant gazeux sensiblement unidirectionnel au travers de la chambre de dépôt intrin- sèque 30. Selon le mode de réalisation préféré de la présente invention, les gaz intrinsèques comprennent des matériaux de départ intrinsèques à partir desquels sont dérivées les trois couches d'alliage de silicium amorphe qui sont dépo- sées Par exemple, les gaz de départ intrinsèques peuvent comprendre du gaz de tétrafluorure de silicium (Si F 4) plus du gaz d'hygrogène, du gaz de tétrafluorure de silicium plus du gaz de silane (Si H 4), du gaz de tétrafluorure de silicium seul, ou du gaz de silane seul Les gaz du matériau de départ intrinsèque sont envoyés dans la conduite 36 b et donc dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 selon un taux qui, en coopération avec le taux selon lequel le gaz de no balayage est introduit, assure ( 1) le courant unidirection- nel au travers des portes à gaz 42 a et 42 b, ( 2) maintient les gaz intrinsèques dans les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 et ( 3) évite sensiblement le courant en retour ou la diffusion des gaz dopants dans la chambre de dépôt intrin- 1 m saque 30. Les gaz d'espèces dopantes nécessaires pour produire les couches d'alliage dopé de type p ou N dans les chambres de dépôt de dopant 28 et 32 sont introduits respectivement par les conduites 36 a et 36 c La concentration des gaz d'espèces dopantes nécessaire dans la chambre de dépôt de dopant 28 pour produire la couche d'alliage de type p est d'environ- 0,1 pour cent atomique Ce gaz d'espèce dopante peut être par exemple du bore introduit sous forme de gaz de diborane (B 2 H 6) Pour produire une couche d'alliage de type p ayant un intervalle de bande plus important, on peut également introduire des éléments tels que de l'azote, du carbone ou de l'oxygène. La concentration des gaz d'espèces dopantes nécessaire dans la chambre de dépôt de dopant N 32 pour produire la couche d'alliage de type N est d'environ 0,05 pour-cent atomique Ce gaz d'espèce dopante peut être par exemple du phosphore introduit sous forme de gaz de phosphine, ou d'arsenic introduit sous forme de gaz d'arsine. Dans le mode de réalisation préféré, un gaz de balayage tel que de l'hydrogène, de l'argon ou tout autre gaz inerte est introduit sur le côté entrée (côté de la chambre de dépôt intrinsèque) des portes à gaz 42 a et 42 b Le gaz de balayage pénètre dans la chambre intrinsèque 30 qui est adjacente auxdites portes à gaz 42 a et 42 b en passant respectivement par les conduites 37 a et 37 b, et ces condui- tes 37 a et 37 b comprennent des ouvertures (non-représentées) destinées à diriger le gaz de balayage sur les deux côtés de la bande magnétique du matériau de substrat 11 Du fait du différentiel de pression existant entre les chambres à dopant 28 et 32 et la chambre intrinsèque 30, les gaz iner- tes sont balayés unidirectionnellement au travers du passage 43 des portes à gaz 42 a et 42 b Un pourcentage substantiel des gaz de réaction intrinsèques introduits dans la chambre intrinsèque 30 par la conduite 36 b est de préférence limité à la région du plasma de la chambre 30 en introduisant et en retirant les gaz qui sont à proximité de cette région De manière analogue, un pourcentage substantiel des composants du gaz de réaction nécessaire aux couches de type p du dépôt est introduit dans les chambres à dopant 28 et 32 par les conduites 36 a et 36 c respectivement Les gaz dopants sont également sensiblement limités aux régions à plasma respec- tives des chambres à dopant en introduisant et en retirant ces mélanges de gaz de réaction dans une zone proche des- dites régions Après que les gaz inertes aient été aspirés au travers des portes à gaz 42 a et 42 b pour parvenir dans les chambres de dépôt de dopant respectives 28 et 32, les- dits gaz inertes peuvent être soit retirés dans une zone proche du côté terminal (chambre à dopant) des portes à gaz 42 a et 42 b, soit évacués avec les gaz de réaction dopants. Dans l'un ou l'autre cas, les gaz de balayage servent de gaz additionnels pour éviter pratiquement le retour ou la dif- fusion des gaz dopants des chambres de dépôt de dopant 28 et 32 dans la chambre de dépôt intrinsèque 30. La Fig 3 est une vue en coupe à plus grande échelle d'une configuration préférée de la porte à gaz, indiquée dans son ensemble par la référence 42 La porte à gaz 42 de la Fig 3 est représentée uniquement à titre symbolique pour montrer la disposition générale des parties connues dans une porte à gaz typique, et elle n'est en aucune manière prévue pour représenter tous les éléments structurels et connus de cette porte à gaz La description n'est donnée en détail qu'en ce qui concerne les éléments magnétiques qui consti- tuent l'essence de la présente invention. Plus particulièrement, la porte à gaz 42 comprend de façon générale un bloc inférieur 44 et un bloc supérieur 46, sur le bord avant duquel est fixé un rouleau cylindrique 48 allongé transversalement La longueur du rouleau cylindrique 48 est de préférence aussi importante que la largeur de la bande magnétique du matériau de substrat 11 qui passe par l'appareil à chambres multiples 26 de manière que la tota- 1 U lité de la largeur du substrat Il vienne en contact avec une partie de la circonférence de la surface du rouleau cylin- drique Plusieurs paliers peuvent être prévus pour détermi- ner une rotation pratiquement sans frottement du rouleau cylindrique 48 Le rouleau cylindrique 48 est prévu pour guider la bande magnétique du matériau de substrat Il au travers d'une fente ou d'un passage relativement étroit 43 constitué entre la surface supérieure du bloc inférieur 44 de la porte à gaz et une partie découpée du bloc supérieur 46 de la porte à gaz En établissant un courant unidirec- tionnel du gaz de balayage inerte entre le côté de la cham- bre de dépôt intrinsèque de la porte à gaz et le côté de la porte à gaz sur lequel se trouvent les chambres de dépôt de dopant adjacentes, on évite une contamination substantielle de la chambre de dépôt intrinsèque 30 provoquée par le retour ou la diffusion des gaz dopants de type p ou de type n introduits dans les chambres de dépôt adjacentes 28 et 30 respectivement Bien que le mode de réalisation préféré utilise un unique rouleau 48 monté de façon rotative contre l'extrémité avant de la porte à gaz 42, on peut également monter de façon rotative un second rouleau sur l'extrémité arrière de la porte à gaz pour déterminer un guidage complet pour la bande de matériau de substrat 11. La fente ou passage 43 de la porte à gaz est générale- ment de section transversale rectangulaire et elle est définie par une paroi supérieure 43 a, une paroi inférieure 43 b et deux parois latérales 43 c Comme mentionné précédem- ment, il est souhaitable que les parois 43 c soient aussi réduites que possible pour limiter au minimum le retour ou la diffusion des gaz par le passage 43 Pour obtenir ce résultat, la paroi supérieure 43 a du passage 43 est fabri- quée en un matériau relativement dur présentant les carac- téristiques additionnelles d'une faible résistance au frottement de sa surface et d'une faible conductivité thermique Dans le mode de réalisation préféré, une feuille de verre trempé 62 tel que du "PYREX" (marque déposée de Corning Glass Works pour un verre au borosilicate ayant une température d'ammollissement de 820 WC, une température de travail maximale en service normal de 2000 C et une dureté au scléroscope de 120) présente les caractéristiques recher- chées et est donc utilisé pour fabriquer cette paroi supé- rieure 43 a du passage Bien que dans le mode de réalisation préféré ce soit la paroi supérieure 43 a qui est formée par un matériau présentant une faible résistance au frottement de sa surface et une faible conductivité thermique, (du fait que c'est la surface de la paroi supérieure 43 a qui est en contact avec le côté non muni de couche du substrat 11) la paroi inférieure 43 b pourrait être également formée de la même manière (si les couches étaient déposées sur la surface supérieure du substrat 11) sans s'écarter de l'esprit ou du champ d'application de la présente invention A titre d'au- tre mode de réalisation préféré, la porte magnétique à gaz de la présente invention peut être également adaptée pour être utilisée avec une cathode orientée verticalement (plu- tôt que la cathode horizontale illustrée ici) Lorsqu'il s'agit d'une cathode verticale, l'une ou l'autre paroi de la porte à gaz pourrait être formée en un matériau à faible coefficient de friction et à faible conductivité thermique, sans s'écarter du champ d'application de la présente inven- tion. Si on se réfère maintenant aux Fig 3 et 5, la oande magnétique de substrat 11 est illustrée schématiquement alors qu'elle circule par le passage 43 d'une porte à gaz telle que celle indiquée en 42 Plus particulièrement, la Fig 5 représente la bande V'ua nma:;ériau de s Lbstrat I 1 en contact par glissement avec la paroi en verre supérieure 43 a du passage 43 Il convient de noter en particulier le petit rayon, 45 qui est d'environ 3,175 mm et qui peut être formé sur le bord avant de la paroi en verre supérieure 43 a La fonction du rayon 45 est d'éviter que le bord avant de la paroi 43 a coupe la bande du matériau de substrat 11. Comme décrit précédemment, le passage 43 est formé en partie par un évidement 64 constitué dans le bloc supérieur 46 et dans lequel sont fixés plusieurs éléments aptes à solliciter le substrat 11 en contact de glissement avec la surface inférieure de la feuille de verre 62 Plus en dé- tail, on commence par placer dans l'évidement 64 une plaque d'aluminium 66 ayant une épaisseur de 6,349 mm, une largeur de 41,273 cm et une profondeur de 19,049 cm; puis on place dans l'évidement 64 et de manière à venir en butée contre la plaque d'aluminium 66 une enceinte 68 en acier inoxydable 304 ayant une largeur de 40,838 cm, une profondeur de 20,319 cm et une épaisseur de 9,528 mm; et finalement, on place dans l'évidement 64 et de manière à venir en butée contre l'enceinte 68 la plaque de verre 62 dont l'épaisseur est de 6,349 mm, la largeur de 40,838 cm et la profondeur de 20,319 cm Une paire d'organes d'écartement allongés 70 de 3, 175 mm est prévue ( 1) depuis les parois latérales 43 c du passage 43 et ( 2) développent et fixent la profondeur de l'ouverture du passage Il est à noter que bien que la hauteur préférée des éléments d'écartement soit de 3,175 mm, on a en pratique réduit la dimension en hauteur à une valeur de seulement 1,587 mm. La dimension en hauteur préférée de 3,175 mm représente une réduction très importante de l'ouverture du passage du fait que les ouvertures précédentes n'étaient pas inférieu- res à environ 6,349 mm Comme on peut le comprendre facile- ment, lorsque la dimension en profondeur diminue, la quan- tité de gaz dopant qui revient en arrière ou qui se diffuse par le passage 43 en provenance des chambres de dépôt de dopant 28 et 32 diminue en proportion On a constaté qu'une diminution de l'ouverture du passage pour passer de la dimension de 6,349 mm précédente à la dimension de 1, 587 mm que la présente invention rend possible détermine une diminution du retour en arrière ou de la diffusion des contaminants depuis la chambre de dépôt de dopant de type p 28 ou de la chambre de dépôt de dopant de type 32 dans la chambre de dopant intrinsèque 30 selon un facteur de cent ( 100). L'importance de la formation de la paroi supérieure 43 a du passage 43 en un matériau restant sensiblement plan aux températures de fonctionnement élevées et aux variations de température nécessaires au dépôt ressort clairement des commentaires qui précèdent Si la surface de la paroi supérieure 43 a était capable de gauffrer en elle-même avec les fluctuations de la température: ( 1) des parties de la surface munie d'une couche du substrat magnétique 11 entre- raient en contact avec la paroi inférieure 43 b du passage 43 pendant sa circulation au travers de ce dernier, ce qui provoquerait des éraflures ou autres dégâts à une ou plu- sieurs couches amorphes déposées sur elle, et affectant de façon correspondante le rendement d'un dispositif photovol- talque produit à partir de celle-ci; et ( 2) le substrat magnétique 11 qui est attiré contre la paroi supérieure 43 a se conformerait à cette surface, avec éventuellement pour résultat une configuration ondulée ou gondolée du substrat sur lequel seraient déposées des couches semiconductrices inégales qui réduiraient également le rendement du disposi- tif photovoltalque Une autre caractéristique nécessaire est donc que le matériau à partir duquel est formée la paroi supérieure 43 a soit relativement dur de manière à rester sensiblement plan aux températures de fonctionnement élevées. A l'intérieur de l'enceinte en acier inoxydable 68 sont disposés plusieurs aimants tels qu'en 72, en rangées et en colonnes, au moyen d'une séried'éléments séparateurs 74 disposés horizontalement et verticalement Les aimants 72 sont de préférence réalisés en un matériau céramique du fait que les matériaux céramiques forment des aimants légers et relativement peu coûteux, stables aux températures élevées et créant un fort champ magnétique Bien que les aimants 72 du mode de réalisation préféré et représenté soient cons- titués par des barres de céramique rectangulaires ayant une largeur de 25, 399 mm et une longueur de 50,799 mm, les aimants 72 ne sont limités ni à des matériaux de céramique ni à des dimensions ou à des configurations particulières. Il suffit que les aimants 72 soient capables de fournir un fort champ magnétique aux températures de fonctionnement élevées utilisées pour le dépôt Il est préférable d'utili- ser plusieurs éléments en forme de barres pour créer le champ magnétique total Ceci vient du fait que le flux magnétique le plus important se développe aux extrémités des barres 72 constituant les aimants et que plus on utilise d'aimants, plus la force d'attraction est élevée et plus le champ magnétique est uniforme. Les éléments de sénaration 74 des a Lmants sont des éléments sensiblement plats, allongés et non magnétiques, tels que des plaques d'aluminium ayant une épaisseur de 1,587 mm Les séparateurs 74 coopèrent avec la série d'ai- mants 72 pour améliorer l'uniformité du champ magnétique. Selon le mode de réalisation préféré, soixante-quatre ( 64) aimants en céramique 72 au total, ayant pour dimensions ,399 x 50,799 mm sont espacés par des séparateurs non magnétiques 74 de manière que les extrémités des aimants périphériques 72 coïncident avec le bord de la bande magné- tique du matériau de substrat Il qui circule au travers du passage 43 En disposant ainsi les aimants 72 par rapport au substrat magnétique 11, le concept inventif décrit ici offre le bénéfice supplémentaire selon lequel on utilise le champ magnétique pour centrer le substrat il lorsqu'il circule au travers de la porte à gaz 42 Le bloc supérieur 46 comprend un élément de retenue 84 en deux pièces (voir Fig 4) apte à retenir les aimants 72 et les séparateurs 74 selon la dispo- sition préétablie La partie supérieure de l'élément de retenue 84 coopère avec le côté de l'ensemble au moyen d'une série de vis 86. Un autre avantage notoire est obtenu par la porte magné- tique à gaz 42 qui est décrite ci-dessus Le rouleau cylin- drique 48 est supporté de façon rotative pour positionner la bande de matériau de substrat 11 qui circule au travers du passage 43 de la porte à gaz 42 et qui est à environ 0,50 mm au-dessous de la paroi supérieure 43 a du passage En dépit du fait que le substrat il est maintenu sous tension, le substrat 11 a une tendance inhérente et indésirable à se courber ou à se gonfler en direction transversale ou lon- gitudinale de sa longueur, du fait des températures de fonctionnement élevées auxquelles il est soumis Ceci crée la possibilité que des couches non uniformes soient déposées sur lui En développant un champ magnétique, comme c'est le cas pour la présente invention, la bande de matériau de substrat 11 est maintenue sous une tension plus importante- du fait qu'elle est tirée vers le haut par le champ magné- tique et qu'elle vient en contact avec la paroi supérieure 43 a du passage Cette tension additionnelle réduit sensible- ment la courbure de la bande du matériau de substrat Il et permet donc de déposer sur elle des couches uniformes. La surface supérieure du bloc inférieur 44 de la porte à gaz 42 forme la paroi inférieure 43 b du passage 43 Dans le bloc inférieur 43 sont également usinés plusieurs alésages 76 destinés à recevoir des éléments chauffants allongés (non représentés) dont le nombre exact dépend de la puissance de chaque élément et de la température à laquelle on désire maintenir le substrat 11 lorsqu'il traverse le passage 43. Aussi bien le bloc inférieur 44 que le bloc supérieur 46 de la porte à gaz 42 comprennent plusieurs ouvertures 78 prati- quées dans des panneaux respectifs 81 a et 80 b utilisés pour monter la porte à gaz 42 sur les chambres de dépôt En outre, il est prévu un orifice 82 pour fournir un accès traversant le bloc supérieur 46 et la plaque d'aluminium 66 établissant la communication avec l'évidement 64 Ainsi, l'évidement 64 peut être balayé au moyen d'un gaz de bala- yage, comme indiqué ci-dessus, lorsque l'appareil à porte magnétique à gaz est inséré à l'intérieur et lorsque l'ori- fice 82 est fermé de façon étanche par un bouchon 83 pour éviter la contamination des chambres de dépôt par les ai- mants en céramique 72. IV Fonctionnement La bande magnétique de matériau de substrat 11 est dirigée sous tension et en partant du rouleau d'alimentation lla au travers de: ( 1) la chambre de dépôt de dopant de type p 28 dans laquelle une couche d'alliage de type p telle que la couche 16 a est déposée sur le côté inférieur de la bande; ( 2) la première porte à gaz 42 a, ( 3) la chambre de dépôt intrinsèque 30 o est déposée une couche d'alliage intrin- sèque telle que la couche 18 a sur la couche de type p; ( 4) la seconde porte à gaz 42 b; ( 5) la chambre de dépôt de dopant de type N 32 o une couche d'alliage de type N telle que la couche 20 a est déposée sur la couche intrinsèque; et ( 6) la bande est finalement amenée au rouleau de réception llb autour duquel elle s'enroule Les portes à gaz 42 a et 42 b relient fonctionnellement les chambres de dépôt de dopant adjacentes à la chambre de dépôt intrinsèque 30, tout en évitant également le retour ou la diffusion des gaz de. réaction de la chambre de dépôt de dopant de type p 28 ou de la chambre de dépôt de dopant de type N 32 dans la chambre de dépôt intrinsèque 30 Si on effectue des traitements additionnels tels que l'application d'une couche OCT 22 sur la couche de dopant 20 e dans des chambres additionnelles reliées fonctionnellement à la triade de chambres de dépôt 2 U 28, 30 et 32, on utilise également les portes à gaz perfec- tionnées 42 de la présente invention entre ces chambres additionnelles et les chambres de dépôt adjacentes pour réduire ( 1) la contamination des chambres de dépôt de dopant et ( 2) la distorsion du matériau 11 du substrat magnétique. Le champ magnétique développé par les aimants en cérami- que 72 de la présente invention sollicitent le côté non muni de couche de la bande magnétique du matériau de substrat 11 (fabriqué à partir d'un matériau tel que de l'acier inoxyda- ble 430) circulant au travers du passage 43 de la porte à gaz 42 en étant en contact par glissement avec la surface de la paroi supérieure 43 a Du fait que la paroi supérieure 43 a est réalisée en un matériau relativement lourd, à faible coefficient de friction et à faible conductivité thermique, telle qu'une feuille de verre "PYREX" (marque déposée de Corning Glass Works), le côté inférieur du substrat n'est pas affecté de façon dommageable Les aimants de céramique 72 développent un champ magnétique uniforme présentant des forces très importantes dans une direction perpendiculaire à la surface plane du substrat 11 qui circule au travers du passage 43, mais avec des forces perdues relativement faibles dans une direction parallèle à ladite surface plane du substrat La bande magnétique du matériau de substrat 11 est donc simultanément ( 1) attirée contre la surface de la feuille de verre 43 a, tout en ayant la possibilité ( 2) de glisser contre celle-ci lorsqu'elle circule au travers du passage 43. Les aimants 72, en sollicitant le substrat magnétique 11 en contact de glissement contre la paroi supérieure 43 a spécialement fabriquée du passage 43, permettent de réduire la largeur de l'ouverture de passage En d'autres termes, les tolérances spéciales déterminées pour éviter des éraflu- res à la surface du substrat qui n'est pas munie de couche deviennent inutiles, et le retour en arrière ou la diffusion des gaz dopants depuis les chambres de dépôt de dopant se réduit en proportion de la réduction de largeur de l'ouver- ture du passage, ce qui diminue sensiblement la contamina- tion de la couche intrinsèque et permet d'obtenir un dispo- sitif photovoltalque plus efficace. On comprendra que la présente invention n'est pas limi- tée à la structure précise des modes de réalisation repré- sentés Il est entendu que la description ci-dessus des modes de réalisation actuellement préférés doit être consi- dérée comme illustrative et non limitative de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Porte à gaz perfectionnée destinée à réduire sensi- blement le retour en arrière des gaz provenant d'une chambre consacrée à un dépôt déterminé vers une chambre adjacente consacrée à un dépôt déterminé, la porte à gaz comprenant un passage relativement étroit par lequel passe un substrat allant de la première desdites chambres adjacente et consa- crée à un dépôt déterminé, o une première couche est déposée sur un côté dudit substrat, vers la seconde desdites chambres de dépôt o une seconde couche est déposée sur la première couche; ledit passage étant défini par des parois supérieure et inférieure, allongées et opposées, et des parois latérales, opposées et relativement courtes; ladite première chambre comprenant des moyens pour y introduire au moins un gaz; ladite seconde chambre comprenant des moyens pour y introduire au moins un gaz additionnel; et des moyens associés auxdites chambres pour en évacuer les gaz; ladite porte à gaz perfectionnée étant caractérisée, en combinai- son, par des moyens ( 72) pour solliciter le côté non pourvu de couche du substrat ( 11) qui passe par le passage ( 43) en contact de glissement avec l'une des parois allongées ( 43 a, 43 b) du passage, pour permettre une diminution de la distan- ce entre lesdites parois supérieure et inférieure du passage sans amener la surface du substrat munie d'une couche en contact avec l'autre paroi allongée du passage de manière à réduire le retour en arrière des gaz depuis la seconde chambre ( 30) et par le passage de la porte à gaz. 2 Porte à gaz perfectionnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi ( 43 a, 43 b) du passage qui est en contact avec le côté non muni de couche du substrat ( 11) est fabriquée en un matériau à faible coefficient de friction et à faible conductivité thermique. 3 Porte à gaz perfectionnée selon la revendication 2, caractérisée en ce que la paroi du substrat ( 43 a, 43 b) qui établit un contact est une feuille de verre au borosilicate. 4 Porte à gaz perfectionnée selon l'une des revendi- cations 1 à 3, caractérisée en ce que le substrat ( 11) est formé en un matériau magnétique et en ce que le substrat est sollicité en contact de glissement avec la feuille de verre ( 43 a, 43 b) par attraction magnétique. Porte à gaz perfectionnée selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'attraction magnétique est créée par plusieurs aimants ( 72). 6 Porte à gaz perfectionnée selon la revendication 5, caractérisée en ce que les aimants ( 72) sont séparés par plusieurs éléments d'espacement non magnétiques ( 74). 7 Porte à gaz perfectionnée selon la revendication 4, caractérisée en ce que les chambres adjacentes ( 28, 30, 32) consacrées à des dépôts déterminés sont adaptées pour déposer des couches d'alliages amorphes ( 16 a-16 c, 18 a-18 c, a-20 c) sur le substrat magnétique ( 11).