Brevet FR2681189A1 — publié le 19930312

La présente invention se rapporte à une pile solaire en silicium amorphe ainsi qu'à un procédé pour sa fabrication, et, en particulier à un procédé de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers ou bien d'une pile solaire en silicium amorphe du type intégré. Une pile solaire en silicium amorphe est fabriquée en formant des couches minces d'électrode transparente, de silicium amorphe et d'électrode arrière, sur un substrat On utilise principalement, pour l'électrode arrière, de l'aluminium évaporé sous vide ayant une épaisseur de film de 0,3 à 1 gm Une pile individuelle de ce type a une tension de 1 volt ou moins On peut connecter un certain nombre de piles en série pour atteindre une tension prescrite La pile solaire du type intégré a été développée pour relier un certain nombre de piles en série Dans ce type de pile solaire, on utilise un procédé de formation de schéma pour dessiner l'électrode transparente, la couche de silicium amorphe (que l'on appellera subséquemment a-Si) et l'électrode arrière. Une pile solaire du type permettant de voir à travers, pourvue de tranchées et de perforations, qui laisse passer une partie de la lumière incidente, a été développée La méthode de fabrication de la pile solaire du type permettant de voir à travers consiste à former des couches minces d'un film transparent d'électrode, d'une couche photovoltaïque et d'une électrode arrière en une couche métallique sur un substrat transparent Ensuite, un vernis de protection avec un schéma d'ouvertures est formé sur la couche métallique d'électrode et des trous et tranchées sont attaqués à travers la couche métallique d'électrode puis à travers la couche photovoltaique. Dans cette méthode, lorsque l'électrode arrière en une couche métallique est attaquée, cela se fait par "attaque en phase humide" en utilisant une solution d'attaque Cependant, quand la couche photovoltaïque est attaquée, cela se fait par "attaque en phase sèche", en utilisant normalement une décharge au plasma de CF 4 gazeux. Cependant, dans la méthode de fabrication ci-dessus décrite, après attaque en phase humide de la couche d'électrode métallique, il faut attaquer à sec la couche photovoltaique Par conséquent, l'opération extrêmement fastidieuse de recharger les substrats, de la cassette utilisée pour l'attaque en phase humide de la couche délectrode métallique, dans le plateau utilisé pour l'attaque à sec, doit être accomplie Par ailleurs, comme l'humidité qui reste sur le substrat après attaque en phase humide doit être suffisamment éliminée avant insertion dans l'appareil d'attaque à sec, il faut un long temps de séchage De plus encore, le système sous vide pour l'appareil d'attaque à sec est extrêmement coûteux et ne permet qu'un débit limité. Le premier objectif principal de la présente invention est de résoudre les problèmes ci-dessus mentionnés en offrant un procédé peu coûteux de fabrication de grandes quantités de piles solaires en silicium amorphe. Malheureusement, une pile solaire en silicium amorphe avec une électrode arrière en aluminium ne peut recevoir un schéma par attaque en phase humide La raison en est qu'une électrode arrière en aluminium est attaquée par Na OH ou autre solutions alcalines que l'on utilise pour attaquer la couche de a-Si Cet inconvénient est évité en utilisant un métal résistant aux alcalis pour l'électrode arrière Cu (cuivre) et Ag (argent) sont des métaux résistant aux alcalis Des métaux tels que Cu et Ag ont une grande réflectivité de la lumière et ils réfléchissent la lumière qui pénètre à travers la couche de a-Si, ce qui améliore Isc de la pile solaire (courant de court-circuit) et Pmax (puissance maximale de sortie) Cependant, ces métaux présentent l'inconvénient de ne pas se lier très fortement à la couche de a-Si et que l'on n'a pu les utiliser dans la pratique dans l'environnement de fabrication. Le second objectif principal de la présente invention est de procurer une méthode efficace et peu coûteuse de production en masse de piles solaires en silicium amorphe o l'électrode arrière se trouve fortement liée à la couche de a-Si. Le procédé de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe selon la présente invention consiste à former des couches minces d'électrode transparente, de silicium amorphe et d'électrode arrière, dans cet ordre, sur un substrat transparent Un métal résistant aux alcalis est utilisé pour l'électrode arrière L'électrode arrière et la couche en silicium amorphe sont attaquées en phase humide pour ouvrir des trous et des tranchées qui traversent ces couches. Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré de la méthode de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe selon l'invention, l'électrode arrière est attachée à la couche de a-Si via une couche de fixation d'un film mince métallique qui est formée entre la couche en a-Si et l'électrode arrière. Après avoir formé la couche en silicium amorphe, la couche de fixation en film mince métallique et l'électrode arrière en couches consécutives, l'électrode arrière, la couche de fixation en film mince métallique et la couche en silicium amorphe sont attaquées en phase humide pour former des trous et tranchées qui traversent ces couches. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale montrant une pile solaire en silicium amorphe qui est fabriquée par le procédé selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale montrant un mode de réalisation d'une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers qui est fabriquée par le procédé de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant un mode de réalisation d'une pile solaire en silicium amorphe du type intégré qui est fabriquée par le procédé de la présente invention; et la figure 4 est une vue en coupe transversale montrant un autre mode de réalisation d'une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers qui est fabriquée par le procédé de la présente invention. Comme on l'a décrit ci-dessus, comme l'électrode arrière et la couche de silicium amorphe sont attaquées en phase humide dans le procédé de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe de la présente invention, la couche de a-Si peut être séquentiellement attaquée après la couche arrière sans nécessiter l'élimination de l'humidité ni un séchage En conséquence, on peut accomplir un procédé d'attaque séquentielle, ce qui améliore l'aptitude à la fabrication En utilisant un métal résistant aux alcalis pour l'électrode arrière, cela permet de résoudre le problème d'une plus ample attaque de l'électrode arrière lorsque la couche de a-Si est attaquée par une solution alcaline. Par ailleurs, la méthode de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe de la présente invention permet de former une couche d'électrode arrière sur la couche de a-Si via une couche de fixation en un film mince métallique En conséquence, il n'y a aucune caractéristique spéciale de liaison requise de l'électrode arrière par rapport à la couche de a-Si Par conséquent, bien que des métaux tels que Ag et Cu avec d'excellentes propriétés de réflexion de la lumière ne puissent être attachés à la couche de a-Si, on peut les utiliser comme matériaux pour l'électrode arrière Par ailleurs, comme la couche de fixation en film mince métallique permettant la liaison entre l'électrode arrière et la couche de a-Si est une couche mince, son degré de transparence est élevé et les valeurs de Isc (courant de court-circuit) et Pmax (puissance maximale de sortie) sont améliorées par réflexion efficace de la lumière par l'électrode arrière. On décrira ci-dessous des modes de réalisation détaillés de la présente invention. En se référant à la figure 1, elle montre un premier mode de réalisation d'une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers qui est formée d'un feuillettage de couches minces d'une électrode transparente 2, d'une couche en silicium amorphe (a-Si) 3 et d'une électrode arrière 5, sur un substrat transparent 1 tel qu'une plaque de verre Cette pile solaire est fabriquée à la manière suivante. ( 1) Une électrode transparente 2 comme en oxyde d'indium étain (ITO) ou Sn O 2 est formée à la surface du substrat transparent 1 par une méthode de jet, par un dépôt chimique en phase vapeur (CVD), par une évaporation, par un placage d'ions, par une pulvérisation ou autre méthode de croissance de films. ( 2) Une pâte de Ag 10 est imprimée sur l'électrode transparente 2 en des emplacements prescrits. ( 3) La couche de a-Si 3 est formée sur toute la surface. ( 4) L'électrode arrière 5 est formée sur toute la surface de la couche de a-Si 3 Des métaux tels que Cu, du nickel (Ni) ou un alliage de Ni Cu sont utilisés pour l'électrode arrière 5 L'épaisseur du film d'électrode arrière 5 est d'environ 150 nm. ( 5) L'électrode arrière 5 est connectée à la région de la pâte en Ag 10 par soudage au laser. ( 6) Ensuite, une couche d'un vernis protecteur 8 est appliquée et reçoit un schéma Comme le montre la figure 1, la couche de vernis protecteur 8 permet de former de nombreux trous 6 et tranchées 7 dans l'électrode arrière 5 et la couche 3 en a-Si pour produire une pile solaire permettant de voir à travers qui laisse passer une partie de la lumière incidente. ( 7) On utilise une solution de Fe C 13 pour attaquer en phase humide une partie de l'électrode arrière 5. ( 8) On utilise HF HNO 3 pour traiter la surface de la couche 3 en a-Si. ( 9) On utilise une solution alcaline telle que Na OH pour attaquer en phase humide la couche 3 en a-Si. ( 10) Subséquemment, l'attaque de l'électrode arrière 5 est accomplie au moyen d'une solution de Fe CI 3. La figure 1 montre une section transversale des ouvertures traversantes d'une pile solaire en silicium amorphe obtenue par le procédé ci- dessus L'étape ( 8) ci-dessus, dans laquelle la surface de la couche 3 en a-Si est traitée par une solution de HF HNO 3, est prévue pour garantir que l'attaque par la solution de Na OH à l'étape ( 9) qui suit se produira Plus particulièrement, si la surface de la couche en a-Si n'est pas prétraitée avec HF HNO 3, il peut se former un film d'oxyde à la surface de la couche 3 en a-Si, empêchant l'attaque par Na OH. A ce point, on peut considérer l'utilisation de la même solution de prétraitement de HF HNO 3 pour attaquer la couche 3 en a-Si Cependant, comme la concentration de la solution de HF HNO 3 utilisée pour le prétraitement n'est que de quelques pour cent, une attaque complète de la couche 3 de a-Si par cette même solution de HF HNO 3 nécessiterait un long temps d'attaque du fait de la faible concentration de la solution Par ailleurs, si l'on effectue une attaque de la couche 3 en a-Si avec HF HNO 3 concentré à des dizaines de pour cent, cela écourte la durée d'attaque mais il se produit un effet néfaste d'attaque du substrat en verre à cause de l'utilisation d'une solution concentrée de HF HNO 3 Par conséquent, on ne peut utiliser HF HNO 3 pour l'attaque de la couche en a-Si 3. Bien que la surface de la couche 3 soit traitée par HF HNO 3 dans la méthode de fabrication ci-dessus, HF, HBF 4 ou autres solutions aqueuses de composés fluorés ont un effet similaire. On peut utiliser, pour l'électrode arrière 5, Ag, du titane (Ti) ou du chrome (Cr). Dans un autre mode de réalisation, la pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers est fabriquée de la même manière que dans le premier mode de réalisation mais en ( 1), au lieu d'utiliser Cu, Ni ou un alliage de Ni-Cu pour l'électrode arrière 5, on emploie une électrode arrière à trois couches de Ti/Cu/Ti (titane/cuivre/titane) ( 2) avant l'étape ( 7) du premier mode de réalisation, la surface en Ti de l'électrode arrière est attaquée par HF HNO 3; et ( 3) à l'étape ( 8), la couche de Ti entre la couche de a-Si et la couche de Cu est attaquée par HF HNO 3 tandis que l'on prétraite la surface de la couche 3 en a-Si. Les épaisseurs de film de Ti/Cu/Ti (du bas au haut) sont d'environ 3, et 50 nm, respectivement La couche de Ti de 3 nm améliore la force de fixation entre les couches de Cu et a-Si La couche de Ti de 50 nm protège la couche de Cu d'une corrosion et aide à améliorer sa durabilité. Dans un troisième mode de réalisation, la pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers est fabriquée de la même manière qu'à l'exemple No 1 mais ( 1) au lieu d'utiliser Cu, Ni ou un alliage de Ni-Cu pour l'électrode arrière 5, on utilise une électrode arrière à trois couches de Ti/Cu/Ni; et ( 2) à l'étape ( 8) du premier mode de réalisation, la couche de Ti entre la couche de a-Si et la couche de Cu est attaquée par HF HN 03 tandis que l'on prétraite la surface de la couche 3. Les épaisseurs de film de Ti/Cu/Ni (bas à haut) sont d'environ 3, 100 et nm, respectivement. Dans un quatrième mode de réalisation, on utilise 50 nm de Cu Ni à la place de Ni dans l'électrode arrière, la pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers de ce mode de réalisation est fabriquée de la même manière que dans le cas du troisième mode de réalisation précédemment. Dans les deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation ci- dessus, ainsi que dans le premier mode de réalisation, la pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers est fabriquée totalement par un procédé d'attaque en phase humide et ainsi, elle peut être produite en masse avec un appareil peu coûteux. Dans les méthodes de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers ci-dessus, les trous et tranchées sont produits par attaque en phase humide de l'électrode arrière et de la couche de a- Si Ces méthodes de fabrication ne nécessitent aucun système coûteux sous vide, lesquelles sont nécessaires pour les méthodes de fabrication de l'art antérieur En comparaison avec l'attaque à sec de l'art antérieur, qui nécessite une élimination de l'humidité et un séchage après attaque en phase humide, les méthodes d'attaque en phase humide uniquement permettent de fabriquer des piles solaires en silicium amorphe du type pemettant de voir à travers améliorant la continuité et la facilité de fabrication. en se référant maintenant à la figure 2, elle montre une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers selon un cinquième mode de réalisation, qui est formée d'un feuillettage de couches minces d'une électrode transparente 22, d'une couche 23 en silicium amorphe (a-Si), d'une couche de fixation 24 en un film mince métallique, et d'une électrode arrière 25, sur un substrat transparent 21 tel qu'une plaque de verre Cette pile solaire est fabriquée à la manière suivante. ( 1) Une électrode transparente 22, par exemple en oxyde d'indium étain (ITO) ou Sn O 2 est formée à la surface du substrat transparent 21 par les mêmes méthodes que celles dont la liste est donnée au premier mode de réalisation. ( 2) La couche 23 en a-Si, la couche de fixation en film mince métallique 24 et l'électrode arrière 25 sont formées sur l'électrode transparente 22. La couche de fixation en film mince métallique 24 et l'électrode arrière sont formées par pulvérisation La couche de fixation 24 en film mince métallique est formée d'un film en W (tungstène à ou Cr (chrome) de 1,2 nm d'épaisseur L'électrode arrière 25 est une couche de Cu de 200 nm d'épaisseur. Une couche 29 en Ti de 200 nm d'épaisseur est prévue à la surface de l'électrode arrière 25 Cette couche en Ti protège l'électrode arrière 25 en Cu d'une corrosion et améliore sa durabilité. ( 3) Ensuite, une couche d'un vernis protecteur 28 est appliquée et reçoit un motif comme cela est requis Comme le montre la figure 2, la couche de vernis protecteur 28 permet de former de nombreux trous 26 dans l'électrode arrière 25, dans la couche de fixation 24 en film métallique mince et dans la couche 23 en a-Si pour obtenir une pile solaire du type permettant de voir à travers qui laisse passer une partie de la lumière incidente. ( 4) On utilise HF HNO 3 pour l'attaque en phase humide et pour enlever une partie de la couche 29 en Ti. ( 5) On utilise une solution de Fe C 13 pour l'attaque en phase humide et pour enlever une partie de l'électrode arrière 25 en Cu. ( 6) On utilise un mélange aqueux de K 3 Fe(CN)6 et d'une solution de Na OH pour l'attaque en phase humide de la couche de fixation en film mince métallique en W ou Cr 24. ( 7) On utilise une solution alcaline telle que Na OH pour l'attaque en phase humide de la couche 23 en a-Si. Les résultats des mesures électriques de piles solaires prototypes fabriquées par le procédé ci-dessus sont montrés au tableau 1. Le test de séparation du tableau 1 a été mesuré sur des piles solaires fabriquées séparément Pour ces piles solaires, une couche d'électrode transparente était formée sur la surface du substrat transparent, et une couche en a-Si d'un centimètre de côté, une couche de fixation en un film mince métallique et une électrode arrière ont été formées à la surface de la couche d'électrode transparente Les piles solaires fabriquées par les étapes ( 1) et ( 2) avant attaque des trous ont été utilisées pour ce test de séparation La raison de l'utilisation de piles solaires sans ouvertures de trous pour le test de séparation était due au fait qu'il n'y a pratiquement pas de perte de la force de fixation de l'électrode arrière du fait des trous Dans le test de séparation, on a attaché un ruban de cellophane à la surface de l'électrode arrière de 1 cm de côté puis on l'a enlevé pour mesurer si l'électrode arrière se séparait ou pas. 8 2681189 Par ailleurs, pour montrer que des caractéristiques bien meilleures sont obtenues par le cinquième mode de réalisation, des piles solaires comparées à des dispositifs de l'art antérieur, des piles solaires avec une électrode arrière en Cu pulvérisé sur la couche de a-Si sans couche de fixation en un film mince métallique ont également été formées, pour une comparaison, sur ce tableau. Des piles solaires avec une électrode arrière placée sur la couche de a-Si par évaporation thermique d'une coupelle de W ont également été fabriquées pour la comparaison. TABLEAU 1. Rapport de Vcc lVl Isc lm A/cm 2 l FF Pmax séparation lm W/cm 2 l Cu( 200 nm pulvérisé) 98/98 (= 100/%) 0,83 ( 0,98) 14,26 ( 1,02) 0,65 ( 1,02) 7,64 ( 1,02) W( 1,2 nm pulvérisé/Cu 2/98 (= 2 %) 0,86 ( 1,01) 14,36 ( 1,03) 0,62 ( 0,97) 7,70 ( 1,02) nm pulvérisé A 1 (évaporation 0,98 (= O %)0,85 13,93 0,64 7,52 thermique) ( 200 nm) CD Rapport comparé avec EVAPORATION THERMIQUE entre parenthèses () Source de lumière: AM-1, 5 100 m W/cm 2 oa oa (D Comme le montre ce tableau, même si l'on utilise Cu pour l'électrode arrière, les piles solaires en silicium amorphe produites par le cinquième mode de réalisation présentent une séparation considérablement réduite de l'électrode arrière et de la couche de a-Si et cela permet d'obtenir des valeurs de Isc et de Pmax similaires aux dispositifs de l'art antérieur sans couche de fixation en film mince métallique. Dans un sixième mode de réalisation, la couche de fixation 24 en un film mince métallique de W ou Cr est remplacée par O une couche de fixation 24 en un film mince métallique de Ti d'une épaisseur de 1,2-30 nm et on attaque la couche de fixation 24 en un film mince métallique par HF HN 03, mais par ailleurs la pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers de ce mode de réalisation est fabriquée de la même manière que dans le cinquième mode de réalisation Les caractéristiques de piles solaires prototypes obtenues par cette méthode sont montrées au tableau 2. TABLEAU 2. Rapport de Vce lVl Is Clm A/cm 2 l FF Pmax séparation lm W/cm 2 j Cu( 200 nm pulvérisé) 36/36 0,87 ( 1,00)13,40 0,67 7,85 (= 100 %) ( 1,09) ( 1,00 ( 1,08) Ti( 1,2 nmpulvérisé)/ 0/36 (= O %) 0,85 % 12,83 ( 1,05) 0,67 ( 1, 00) 7,29 ( 1,00) Cu( 200 nmpulvérisé) ( 0,98) Ti( 1,8 nmpulvérisé)/ 0/36 0,86 ( 0,99) 12,59 ( 1,03) 0,67 ( 1,00) 7,22 ( 1,00) Cu( 200 nm pulvérisé) Ti( 2, lnm 0/36 0,87 ( 1,00)12, 46 ( 1,02)0,68 ( 1,02)7,38 ( 1,02) pulvérisé)/Cu ( 200 nm pulvérisé) Ti( 2,7 nmpulvérisé)/ 0/36 0,86 ( 0,99) 12,58 ( 1,03) 0,67 ( 1,00) 7, 31 ( 1,01) Cu( 200 nm pulvérisé) Ti( 6 nmpulvérisé)/Cu 0/36 0,85 ( 0, 98) 12,56 ( 1,03) 0,67 ( 1,00) 7,13 ( 0,98) ( 200 nm pulvérisé) Ti( 3, 9 nm 0/36 0,85 ( 0,98)12,51 ( 1,02)0,68 ( 1,02)7,19 ( 0, 99) pulvérisé)/Cu ( 200 nm pulvérisé) Ti( 5,1 lnm 0/36 0,86 ( 0,99)12,60 ( 1,03)0,66 ( 0,99)7,11 ( 0,98) pulvérisé)/Cu ( 200 nm pulvérisé) Ti( 6 nmpulvérisé/Cu 0/36 0,85 ( 0,98) 12,28 ( 1,00) 0, 67 ( 1,00) 7,06 ( 0,98) ( 200 nm pulvérisé) Ti( 10 nm 0,36 0,85 ( 0,98)11,89 ( 0,97)0,67 ( 1,00)6,88 ( 0,95) pulvérisé)/Cu ( 200 nm pulvérisé) Ti( 20 nm pulvérisé)/ 0/36 0,87 ( 1,00) 11,73 ( 0,96) 0,67 ( 1,00) 6,85 ( 0,95) Cu( 200 nm pulvérisé) Ti( 30 nm pulvérisé)/ 0/36 0,87 ( 1,00) 11,58 ( 0,96) 0,68 ( 1,02) 6,79 ( 0,91) Cu( 200 nm pulvérisé) Al(EVAPORATION 0/36 0,87 12,25 0, 67 7,24 THERMIQUE)/ nm) Rapport comparé avec EVAPORATION THERMIQUE entre parenthèses () Source de lumière: AM-1,5 100 m W/cm 2 Comme le montre le tableau 2, les piles solaires fabriquées par le procédé du sixième mode de réalisation ne présentent pas de séparation de l'électrode arrière et présentent d'excellentes caractéristiques de Isc et de Pmax, similaires aux dispositifs de l'art antérieur sans couche de fixation en film mince métallique. En se référant maintenant à la figure 3, elle montre une pile solaire du type intégré selon un septième mode de réalisation Cette pile solaire est fabriquée par les étapes suivantes. ( 1) Une électrode transparente 32 est dessinée à la surface d'un substrat en verre transparent 31. ( 2) Une pâte de Ag 30 est imprimée sur l'électrode transparente 32 en des emplacements prescrits. ( 3) Une couche 33 en a-Si est formée sur toute la surface. ( 4) Une électrode arrière 35 est formée sur toute la surface de la couche 33 en a-Si via une couche 34 de fixation en un film mince métallique. On utilise Ti ou W pour la couche 34 de fixation en film mince métallique On utilise Ag pour l'électrode arrière 35 Une couche 39 en Ti est formée à la surface de l'électrode arrière 35. ( 5) L'électrode arrière 35 est connectée aux régions de la pâte 30 en Ag par soudage au laser. ( 6) Ensuite, une couche d'un vernis protecteur 38 en une résine thermodurcissable est appliquée et reçoit un schéma prescrit Comme le montre la figure 3, la couche de vernis protecteur 38 a pour but d'établir des tranchées 37 dans l'électrode arrière 35, la couche de fixation en film mince métallique 34 et la couche en a-Si 33 pour obtenir une pile solaire du type intégré. ( 7) On utilise HF HN 03 pour attaquer la couche 39 en Ti. ( 8) On utilise HN 03 pour l'attaque en phase humide de l'électrode arrière 35 en Ag. ( 9) La couche de fixation en film métallique 34 est attaquée en phase humide On utilise un mélange aqueux de K 3 Fe(CN)6 et d'une solution de Na OH pour attaquer une couche de fixation 34 en film mince métallique de W et on utilise HF HN 03 pour attaquer une couche de fixation 34 en film mince métallique de Ti. Les caractéristiques de piles solaires du type intégré fabriquées par cette méthode sont montrées au tableau 3 Dans ce tableau, le test de séparation a été mesuré de la même manière que pour le cinquième mode de réalisation Plus particulièrement, le test de séparation a été accompli en utilisant des piles 13 2681189 solaires spécialement fabriquées Ces piles solaires étaient faites en formant une couche en a-Si de 1 cm de côté, une couche de fixation en un film mince métallique et une électrode arrière à la surface d'une couche transparente d'électrode attachée à la surface du substrat transparent Des piles solaires sans tranchées attaquées ont été utilisées Par ailleurs, les valeurs de Vcc et Pmax au tableau 3 sont les valeurs équivalentes calculées pour une pile. TABLEAU 3 RAPPORT DE Vcc lVl Isc lm A/cm 2 l FF Pmax lm W/cm 2 l SEPARATION Ti ( 2,2 nmpulvérisé/ 53/98 (= 54 %) 0,83 ( 1,00) 13,98 ( 1,08) 0, 69 ( 1,00) 7,95 ( 1,07) Ag ( 200 nm pulvérisé) W ( 1,2 nm pulvérisé/ 27/98 (= 28 %) 0,84 ( 1,01) 13,76 ( 1,06) 0,69 ( 1,00) 8,00 ( 1,08) Ag ( 200 nm pulvérisé) Ag ( 200 nm pulvérisé) 98/98 (= 100 %) 0,83 ( 1,00) 14,10 ( 1,09) 0,69 ( 1,00) 8,09 ( 1,09) AI (Evaporation thermique/0/98 (= O %) 0,83 12,94 0,69 7, 42 ( 200 nm) Rapport comparé avec EVAPORATION THERMIQUE entre parenthèses () Source de lumière: AM 1,5 100 m W/cm 2 t O 0 a 0 a w O Comme le montre ce tableau, une pile solaire en silicium amorphe utilisant une électrode arrière en Ag ayant une séparation réduite par rapport à la couche de a-Si peut être fabriquée selon un septième mode de réalisation En particulier, des dispositifs ayant une couche de fixation en un film mince métallique de W ont des caractéristiques de séparation qui sont supérieures à celles o est prévue une couche de fixation en un film mince de Ti métallique. Par ailleurs, d'excellentes caractéristiques de Isc et Pmax sont également présentées par les piles solaires obtenues par cette méthode. Dans un huitième mode de réalisation montré à la figure 4, une pile solaire en silicium amorphe du type permettant de voir à travers est formée d'un feuillettage de couches minces d'une électrode transparente 42, d'une couche en a-Si 43, d'une couche de fixation en un film mince métallique 44 et d'une électrode de support 45, sur un substrat transparent 41 tel qu'une plaque de verre Cette pile solaire est fabriquée à la manière suivante. ( 1) Une électrode transparente 42 est tracée à la surface d'un substrat transparent en verre 41. ( 2) De la pâte 40 de Ag est imprimée sur l'électrode transparente 42 en des emplacements prescrits. ( 3) Une couche 43 en a-Si est formée sur toute la surface. ( 4) Une électrode arrière 45 est formée sur toute la surface de la couche 43 en a-Si via une couche de fixation 44 en film mince métallique La couche de fixation 44 en film mince métallique est un film en Ti de 3 nm d'épaisseur. L'électrode arrière 45 est une couche de Cu de 100 nm Une couche 49 en Ti de nm est prévue à la surface de l'électrode arrière 45. Cette couche en Ti protège l'électrode arrière 45 en Cu d'une corrosion et elle contribue à améliorer la durabilité. ( 5) L'électrode arrière 45 est connectée aux régions de la pâte 40 en Ag par soudage au laser. ( 6) Ensuite, une couche de vernis protecteur en résine thermodurcissable48 est appliquée et elle reçoit un motif prescrit Comme le montre la figure 4, la couche de vernis protecteur 48 a pour but d'établir des trous 46 et des tranchées 47 dans l'électrode arrière 45, la couche de fixation en film mince métallique 44 et la couche 43 en a-Si pour donner une pile solaire intégrée du type permettant de voir à travers. ( 7) On utilise HF HNO 3 pour attaquer la couche 49 en Ti. ( 8) On utilise une solution de Fe C 13 pour l'attaque en phase humide de l'électrode arrière 45 en Cu. ( 9) On utilise HF HNO 3 pour attaquer la couche de fixation 44 en un film mince métallique de Ti et pour traiter la surface de la couche 43 en a-Si. ( 10) Une solution alcaline telle que Na OH est utilisée pour l'attaque en phase humide de la couche 43 en a-Si. ( 11) Une solution de Fe CI 3 est utilisée pour l'attaque de l'électrode arrière 45 en Cu. Jusqu'à ce qu'un dégagement ( 11) à l'interface a-Si-électrode arrière se produise, l'électrode arrière 45 est exposée par attaque de la couche 43 en a-Si. Là, l'attaque subséquente retire la région exposée de l'électrode arrière 45 pour ainsi empêcher l'électrode arrière 45 de toucher l'électrode transparente 42. La figure 4 montre une vue en coupe transversale des régions de trous et de tranchées de la pile solaire en silicium amorphe obtenue par ce procédé. L'étape ( 9) ci-dessus, dans laquelle la surface de la couche 43 en a-Si est traitée par la solution de HF HNO 3 a pour but de garantir que l'attaque avec la solution de Na OH à l'étape ( 10) qui suit se produira Plus particulièrement, si la surface de la couche en a-Si n'est pas prétraitée avec HF HNO 3, un film d'oxyde peut se former à la surface de la couche 43 en a-Si, empêchant l'attaque par Na OH. Expérience No 1. Un prétraitement avec HF HNO 3 est décrit ci-dessous La préparation de l'échantillon était comme suit. ( 1) Une électrode transparente a été tracée à la surface d'un substrat transparent en verre. ( 2) Une couche en a-Si a été formée sur toute la surface L'épaisseur de la couche en a-Si était de 350 nm. ( 3) Une électrode arrière a été placée sur toute la surface de a-Si. L'électrode arrière était en Cu 100 nm d'épaisseur. Deux substrats différents d'échantillon ont été produits par la méthode ci-dessus Après attaque de l'électrode arrière en Cu par la solution de Fe C 13 et avant attaque de la couche de a-Si avec la solution de Na OH dans les mêmes conditions d'attaque, la surface en a-Si de l'échantillon A a été prétraitée avec une solution de HF HNO 3 tandis que celle de l'échantillon B ne l'a pas été. Les épaisseurs de film des échantillons A et B ont été mesurées en plusieurs emplacements et les résultats sont montrés au tableau 4. TABLEAU 4 SILICIUM AMORPHE EPAISSEUR DE COUCHE (mn) ECHANTILLON A 15 ECHANTILLON B 30-240 Comme le montre le tableau 4, des épaisseurs constantes ont été mesurées en tous les emplacements pour l'échantillon A avec prétraitement par HF. HN 03, indiquant une attaque uniforme de la couche en a-Si Cependant, pour l'échantillon B sans prétraitement, on a obtenu une grande variation des mesures d'épaisseur sur la plage de 30 à 280 nm On peut par conséquent en conclure que l'attaque n'est pas uniforme dans le cas de l'échantillon B. Du résultat ci-dessus, il est clair que la couche en a-Si peut être uniformément attaquée avec peu de variation après prétraitement de surface au moyen de HF HN 03. Comme on 1 ' a précédemment mentionné, on peut considérer l'utilisation de la même solution de prétraitement de HF HN 03 pour attaquer la couche en a-Si Cependant, comme la concentration de la solution de HF HN 03 utilisée pour le prétraitement ne représente que quelques pour cent, une attaque complète de a-Si par cette même solution de HF HN 03 nécessitera un long temps d'attaque du fait de la faible concentration de la solution D'autre part, si l'attaque de la couche de a-Si se fait par HF HN 03 concentré à des dizaines de pour cent, la durée de l'attaque est écourtée mais l'effet néfaste de l'attaque du substrat en verre se produit à cause de l'utilisation de la solution concentrée de HF.HN 03 Par conséquent, on ne peut utiliser HF HNO 3 pour l'attaque de la couche de a-Si. Bien que la surface de la couche de a-Si soit traitée avec HF HN 03 dans le huitième mode de réalisation, HF, HBF 4 ou d'autres solutions aqueuses de composés fluorés ont un effet similaire. Dans le neuvième mode de réalisation, à part les étapes qui suivent, la pile solaire en silicium amorphe est fabriquée de la même manière que dans le huitième mode de réalisation: à l'étape ( 4), on forme une couche 49 ' en Ni de nm d'épaisseur à la surface de l'électrode arrière 45; et à l'étape ( 11), on utilise la solution de Fe C 13 pour suivre l'attaque de l'électrode arrière 45 en Cu et de la couche 49 ' en Ni à sa surface. Dans un dixième mode de réalisation, à part les étapes suivantes, la pile solaire en silicium amorphe est fabriquée de la même manière que dans le huitième mode de réalisation: à l'étape ( 4), une couche 49 " en Ni Cu de 50 nm est formée à la surface de l'électrode arrière 45; et à l'étape ( 11), une solution de Fe C 13 est utilisée pour suivre l'attaque de l'électrode arrière 45 en Cu et de la couche 49 " en Ni Cu à sa surface. Au huitième mode de réalisation, même si trois couches sont formées, la couche de fixation en film mince en Ti métallique 44, l'électrode arrière 45 en Cu et la couche en Ti 49 à la surface de l'électrode arrière 45, dans le cas d*une pulvérisation, l'utilisation de matériaux communs signifie qu'il ne faut utiliser que deux cibles de pulvérisation, Ti et Cu, et que la fabrication peut être accomplie de manière peu coûteuse. Dans le neuvième mode de réalisation, lorsque l'on accomplit l'attaque terminale de l'électrode arrière 45 en Cu et de la couche 49 ' en Ni à sa surface, les deux couches peuvent être attaquées par une solution de Fe C 13 Par conséquent, toute couche 49 ' en Ni qui reste sur l'électrode arrière 45 en Cu en surplomb peut être attaquée et les risques de défaut par court-circuit parce que la couche 49 ' en Ni touche l'électrode transparente 42 peuvent être considérablement réduits. Dans le dixième mode de réalisation, une couche 49 " en Ni Cu est formée à la surface de l'électrode arrière Lorsque l'on forme un film ferro- magnétique par pulvérisation, il faut un fort aimant, donc l'appareil est coûteux. Par ailleurs, l'efficacité d'utilisation de la cible ferro-magnétique est mauvaise en comparaison avec une cible non ferro-magnétique Pour éliminer ces inconvénients, un alliage non ferro-magnétique de Ni Cu a été utilisé pour la formation d'un film dans le dixième mode de réalisation Comme cet alliage de Ni Cu est également attaqué par la solution de Fe C 13, on peut l'attaquer en même temps que l'électrode arrière 45 en utilisant la même solution d'attaque. En considérant la durabilité vis-à-vis de la corrosion, la composition de Ni et de Cu dans l'alliage de Ni Cu est de préférence à un plus fort pourcentage de Ni, mais jusqu'à la transformation magnétique de l'alliage, toute composition de Ni et de Cu a le même effet que dans le dixième mode de réalisation. Dans les piles solaires en silicium amorphe des modes de réalisation 5- , l'électrode arrière est attachée à la couche de a-Si via une couche de fixation en film mince métallique Dans ces modes de réalisation, des métaux qui ont de fortes propriétés de liaison à la fois avec la couche en a-Si et l'électrode arrière sont utilisés pour la couche de fixation en film mince métallique De plus, des métaux résistant aux alcalis sont utilisés pour la couche de fixation en film mince métallique et l'électrode arrière Chaque trou et chaque tranchée est établi à travers cette couche en a-Si, la couche de fixation en film mince métallique et l'électrode arrière en phase humide En conséquence, on peut fabriquer de manière efficace et peu coûteuse aussi bien des piles solaires en silicium amorphe permettant de voir à travers ou intégrées, en grandes quantités grâce à ces procédés en utilisant l'attaque en phase humide La raison pour laquelle les trous et tranchées en phase humide peuvent être traités efficacement et de manière peu coûteuse par l'attaque en phase humide réside dans le fait que des métaux résistant aux alcalis sont utilisés pour la couche de fixation en film mince métallique et l'électrode arrière, ce qui empêche les bords exposés de la couche de fixation en film mince métallique et de l'électrode arrière d'être attaqués par la solution d'attaque de la couche de a-Si. Par ailleurs, par prétraitement de la surface de la couche de a-Si en utilisant HF HNO 3, l'attaque de la couche subséquente en a-Si peut être accomplie régulièrement avec la solution de Na OH Cela élimine une non uniformité dans l'attaque de a-Si. De plus encore, en plus des autres propriétés des piles solaires en silicium amorphe fabriquées par les méthodes ci-dessus, des métaux tels que Ag et Cu ayant une excellente réflectivité de la lumière peuvent être solidement attachés à la couche en a-Si et utilisés comme électrode arrière De même, la couche de fixation en film mince métallique entre la couche de a-Si et l'électrode arrière peut être rendue extrêmement mince, ce qui diminue remarquablement l'absorption de la lumière par ce film Par conséquent, comme la lumière qui traverse la couche de a-Si peut être efficacement réfléchie par l'électrode arrière, la lumière incidente est dirigée sur la couche de a-Si d'une manière très efficace, ce qui améliore les paramètres critiques de la pile solaire, Isc et Pmax. En d'autres termes, malgré le fait que des piles solaires en silicium amorphe peuvent être produites en grandes quantités, de manière simple, efficace et peu coûteuse par les méthodes ci-dessus, on obtient également d'excellentes caractéristiques électriques. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe du type consistant à former des couches minces de: (a) une électrode transparente, (b) du silicium amorphe, et (c) une électrode arrière, dans cet ordre, sur un substrat transparent, caractérisé en ce que: (d) on utilise un métal résistant aux alcalis pour ladite électrode arrière, et (e) ladite électrode arrière et ladite couche en silicium amorphe sont attaquées en phase humide pour ouvrir des trous ou tranchées qui traversent ces couches. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, pour l'électrode arrière, du cuivre (Cu), du nickel (Ni) ou un alliage de Ni Cu. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise, pour l'électrode arrière, de l'argent (Ag), du titane (Ti) ou du chrome (Cr). 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise une solution aqueuse d'un composé fluoré pour traiter la surface de la couche de silicium amorphe après attaque en phase humide de l'électrode arrière et avant attaque en phase humide de la couche de silicium amorphe. Procédé de fabrication d'une pile solaire en silicium amorphe consistant à former des couches de: (a) une électrode transparente, (b) du silicium amorphe, (c) une électrode arrière, sur un substrat transparent, et (d) ladite électrode arrière et ladite couche en silicium amorphe sont attaquées en phase humide pour ouvrir des trous ou tranchées qui traversent ces couches, caractérisé en ce que (e) une couche de fixation en un film mince métallique est formée entre ladite électrode arrière et ladite couche en silicium amorphe, (f) ladite électrode arrière est attachée à ladite couche en silicium amorphe via ladite couche de fixation en un film mince métallique et subséquemment, (g) ladite électrode arrière, ladite couche de fixation en un film mince métallique et ladite couche en silicium amorphe sont attaquées en phase humide pour ouvrir des trous ou tranchées qui traversent ces couches. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise du tungstène (W) pour la couche de fixation en film mince métallique. 7 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise du titane (Ti) pour la couche de fixation en film mince métallique. 8 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise du chrome (Cr) pour la couche de fixation en film mince métallique. 9 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de l'électrode arrière en Cu est enduite de Ti. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de l'électrode arrière en Cu est enduite de Ni. 11 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de l'électrode arrière en Cu est enduite de Ni Cu. 12 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise une solution aqueuse d'un composé fluoré pour traiter la surface de la couche en silicium amorphe après attaque en phase humide de l'électrode arrière et de la couche de fixation en un film mince métallique et avant attaque en phase humide de la couche de silicium amorphe. 13 Pile solaire en silicium amorphe du type comprenant des couches minces de: (a) une électrode transparente, (b) du silicium amorphe, (c) une électrode arrière, sur un substrat transparent, o des trous ou tranchées sont formés à travers ladite électrode arrière et ladite couche de silicium amorphe par attaque en phase humide, caractérisée en ce que (d) une couche de fixation en un film mince métallique ( 24) est prise en sandwich entre ladite électrode arrière ( 25) et la couche de silicium amorphe ( 23), (e) ladite électrode arrière ( 25) adhère à ladite couche de silicium amorphe ( 23) par ladite couche de fixation en un film mince métallique, et (f) des trous et tranchées sont formés à travers ladite électrode arrière et ladite couche de fixation dun film mince ( 24) et ladite couche en silicium amorphe ( 23) par attaque en phase humide