Brevet FR2959872A1 — publié le 20111111

i CELLULE PHOTOVOLTAIQUE A FACE ARRIERE STRUCTUREE ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE La présente invention se rapporte au domaine des cellules photovoltaïques. Ces cellules sont généralement formées à partir de tranches de matériau semi-conducteur, tel que le silicium, au sein desquelles la conversion photovoltaïque a lieu. L'invention concerne une cellule photovoltaïque comprenant io au moins une tranche de matériau semi-conducteur et un contact électrique sur la face arrière de ladite tranche, la face arrière étant la face opposée à la face par laquelle entre la lumière incidente. La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'une telle cellule photovoltaïque. 15 Afin de réduire les coûts de fabrication des cellules photovoltaïques et par suite, les coûts de production d'électricité avec ces cellules, les industriels du secteur cherchent à augmenter leurs rendements. A cet effet, on a déjà proposé de modifier la propagation optique des photons dans la tranche de silicium. 20 Par exemple, il a été proposé de structurer la géométrie de la face avant de la tranche de silicium exposée à la lumière incidente pour modifier son comportement optique. Ces structures optiques peuvent se présenter sous la forme de structures pyramidales, pour lesquelles les angles des plans de la pyramide correspondent à des axes cristallins du silicium. 25 De telles structures optiques sur la face avant de la tranche ont également été proposées pour d'autres matériaux que le silicium. Il peut par exemple s'agir de rugosités de surface disposées plus ou moins aléatoirement. La lumière incidente traversant la face avant de la tranche de 30 matériau semi-conducteur ainsi structurée est alors déviée en raison de cette structuration, ce qui augmente la longueur de parcours d'un photon dans le coeur de la tranche de matériau semi-conducteur et par suite, sa probabilité de générer un phénomène photovoltaïque au lieu d'atteindre la face non éclairée de ladite tranche. Jusqu'à présent, on s'est principalement contenté de proposer des structures optiques théoriques susceptibles d'améliorer le rendement de la cellule photovoltaïque, sans pouvoir les fabriquer de façon industrielle. En effet, la formation de ces structures au niveau de la face avant du matériau semi-conducteur est mal maîtrisée, en particulier du fait que la formation du contact électrique avant détériore ces structures. io Par suite, on ne maîtrise pas l'augmentation réelle du rendement d'une cellule photovoltaïque pouvant être obtenu avec ces structures. Des structures susceptibles d'améliorer le rendement d'une cellule photovoltaïque ont également été proposées au niveau de la face 15 arrière du matériau semi-conducteur. On peut par exemple citer l'article " Efficiency enhancement in SI Solar cells by textured photonic crystal back reflector", L. Zeng & al., Applied Physics Letters 89, 111111 (2006). Dans cet article, la face arrière de la tranche de matériau 20 semi-conducteur est munie d'un réseau de diffraction combiné à plusieurs couches alternées de matériaux distincts formant un réseau de Bragg. Avec la mise en oeuvre de ces structures, la lumière arrivant au niveau de la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur est réfléchie de façon contrôlée en direction du coeur de la tranche de matériau semi-conducteur. 25 Pour mettre en évidence les performances obtenues avec ces structures, les auteurs ont proposé une comparaison avec une tranche de matériau semi-conducteur dont la face arrière est munie uniquement d'un réseau de diffraction, sans réseau de Bragg. La structure optique est formée dans la masse de la tranche de matériau semi-conducteur. Toutes ces structures optiques ne permettent pas de réaliser des contacts métalliques sur cette face arrière avec les procédés connus dans l'industrie. En effet, dans cet article, le réseau de diffraction est réalisé dans le silicium formant la tranche de matériau semi-conducteur. Le contact électrique ne peut alors être obtenu qu'en injectant du métal dans les motifs formés dans le silicium, si bien qu'un recuit effectué à la température de fusion silicium/métal conduirait à l'altération des motifs formant le réseau de diffraction. Par ailleurs, lorsque la structure comporte un réseau de Bragg io (réalisé par des couches alternées Si/Si3N4 ou Si/SiO2) recouvrant le réseau de diffraction, aucun contact électrique ne peut non plus être réalisé car le réseau de Bragg serait également altéré et ne pourrait plus exercer sa fonction. Pour cette raison, les auteurs ont reporté la fonction 15 normalement assurée par le contact électrique arrière sur les côtés de la tranche en silicium. Ceci est gênant pour obtenir des cellules photovoltaïques à l'échelle industrielle, notamment pour des raisons d'encombrement. II apparaît donc que l'idée d'effectuer une structuration de 20 l'une des faces avant et/ou arrière d'une tranche de matériau semi-conducteur de la cellule photovoltaïque afin d'améliorer le rendement de cette cellule a déjà été proposée. Cependant, les solutions techniques connues s'avèrent difficilement contrôlables. En outre, leur industrialisation est difficile voire 25 même incompatible avec la réalisation d'un contact électrique arrière. Afin de réduire encore plus les coûts de fabrication des cellules photovoltaïques et par suite, les coûts de production d'électricité avec ces cellules, les industriels du secteur cherchent également à diminuer l'épaisseur des tranches de matériau semi-conducteur employées dans ces 30 cellules, lesquelles sont actuellement de l'ordre de 180pm. A cet effet, les voies actuellement envisageables sont détaillées dans « Crystalline Si solar cells and the microelectronics experience », K. Baert & al., Solid State Technology (Internet), Août 2009. Par ailleurs, les projections faites à partir de ces voies théoriquement envisageables laissent entrevoir que l'épaisseur actuelle de 180pm d'une tranche de silicium pourra passer à une épaisseur de 120pm en 2012, 80pm en 2015 puis 40pm en 2020, tout en conservant, voire en améliorant, le rendement des cellules photovoltaïques actuelles. En effet, les cellules photovoltaïques actuelles mettent io généralement en oeuvre des tranches de silicium, lesquelles représentent environ 40% du coût du kilowattheure produit par la cellule. Ainsi, une réduction d'un facteur deux de l'épaisseur des tranches de Silicium impliquerait une réduction de 20% du coût du kilowattheure produit par la cellule. 15 Malheureusement, la réduction de l'épaisseur des tranches de Silicium s'accompagne d'une chute du rendement de la conversion photovoltaïque. En effet, plus l'épaisseur d'une tranche est réduite, plus la probabilité qu'un photon de la lumière incidente traverse toute l'épaisseur de la tranche sans générer de phénomène photovoltaïque augmente. Les 20 photons de la lumière incidente ayant traversés la tranche sont transmis par la face arrière de la tranche et sont réfléchis vers le coeur de façon non contrôlée. Ainsi, on a proposé d'associer une tranche d'épaisseur réduite à des structures optiques telles que décrites précédemment, afin de réduire 25 les coûts de fabrication tout en conservant un rendement de conversion photovoltaïque identique, voire meilleur. Malheureusement, dans ce cas également, on rencontre les mêmes difficultés liées à la mise en place de structures optiques sur les faces de la tranche de matériau semi-conducteur. Un objectif de l'invention est ainsi de proposer une cellule photovoltaïque présentant un rendement de conversion opto-électrique meilleur que celui des cellules photovoltaïques existantes. Un autre objectif de l'invention est de proposer une cellule 5 photovoltaïque présentant à la fois une épaisseur réduite par rapport aux cellules existantes et un rendement de conversion opto-électrique identique, ou éventuellement meilleur, que celui des cellules existantes. Pour atteindre l'un au moins de ces objectifs, l'invention propose une cellule photovoltaïque comprenant au moins une tranche de io matériau semi-conducteur, avec une face avant destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière opposée à ladite face avant, caractérisée en ce que la face arrière comprend un contact électrique et une structure dite structure optique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche. 15 La cellule photovoltaïque pourra prévoir d'autres caractéristiques techniques, prises seules ou en combinaison : l'épaisseur de la tranche de matériau semi-conducteur est comprise entre 10pm et 200pm, de préférence entre 10pm et 180pm, avantageusement entre 50pm et I50pm ; 20 la structure optique présente une structuration périodique de motifs, ces motifs formant ainsi un réseau de diffraction de la lumière incidente ; le pas des motifs de la structure optique est compris entre 300nm et 2pm, dans les deux directions du plan formé par la face arrière de la 25 tranche de matériau semi-conducteur ; la largeur des motifs de la structure optique est comprise entre 100nm et 2pm; la hauteur des motifs de la structure optique est comprise entre 20nm et 5pm ; 30 les motifs sont sous la forme de lignes, plots ou trous ; le contact électrique est réalisé avec un matériau choisi par l'un des matériaux suivants : aluminium, argent, cuivre, nickel, platine, chrome, tungstène, carbone sous forme de nanotube ou oxyde conducteur transparent ; la structure optique est en un matériau choisi parmi la silice, le nitrure de silicium éventuellement enrichi en hydrogène, le carbure de silicium, l'alumine, le dioxyde de titane, le nitrure de titane, le fluorure de magnésium, l'anhydride tantalique ou le graphite ; la structure optique est disposée entre la tranche de matériau semi- io conducteur et le contact électrique ; - la structure optique présente une fonction de contact électrique et une couche de passivation recouvre ledit contact électrique ; la face avant de la tranche de matériau semi-conducteur comprend également une structure optique, par exemple formée par des 15 structures pyramidales pour lesquelles les angles des plans de la pyramide correspondent à des axes cristallins du matériau semi-conducteur ou par des rugosités de surface disposées plus ou moins aléatoirement. Pour atteindre l'un au moins de ces objectifs, l'invention 20 propose également un procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque comprenant au moins une tranche de matériau semi-conducteur, avec une face avant destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière opposée à ladite face avant, caractérisé en ce qu'il comprend, à partir de la tranche de matériau semi-conducteur, les étapes suivantes: 25 (a) réaliser, sur la face arrière de la tranche, une structure dite structure optique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche ; (b) déposer une couche de matériau conducteur électrique, recouvrant la structure optique et la face arrière de la tranche ; 30 (c) effectuer un recuit de l'ensemble ainsi formé par la tranche en matériau semi-conducteur, la structure optique et la couche de matériau conducteur électrique à une température inférieure à la température de fusion du matériau formant la structure optique, afin de former un contact électrique entre la couche de matériau conducteur électrique et la tranche en matériau semi-conducteur. Le procédé selon l'invention pourra prévoir d'autres caractéristiques techniques, prises seules ou en combinaison : - l'étape (a) comprend les étapes suivantes : (al) dépôt d'une couche de résine sur la tranche de matériau semi-conducteur, sur la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur ; io (a2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine ; (a3) dépôt d'une couche de matériau présentant une température de fusion supérieure à la température de fusion du matériau destiné à être déposé à l'étape (b) et recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; 15 (a4) retrait de la résine avec le matériau déposé à l'étape (a3) situé sur la résine. - le matériau formant la structure optique est choisi parmi un oxyde de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, un oxyde d'aluminium ou le dioxyde de titane. 20 - il est prévu, entre l'étape (b) et l'étape (c), une étape de positionnement d'un écran thermique percé sur la couche de métal de la structure obtenue à l'issue de l'étape (b), de sorte que les perçages de l'écran coïncident avec les espacements laissés entre deux motifs de la structure optique. L'invention propose également un procédé de réalisation 25 alternatif d'une cellule photovoltaïque comprenant au moins une tranche de matériau semi-conducteur, avec une face avant destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière opposée à ladite face avant, caractérisé en ce qu'il comprend, à partir de la tranche de matériau semi-conducteur, les étapes suivantes : (a') réaliser, sur la face arrière de la tranche, une structure optique remplie en matériau conducteur électrique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche; (b') effectuer un recuit de l'ensemble ainsi formé par la tranche en matériau semi-conducteur et la structure optique remplie en matériau conducteur électrique afin de former un contact électrique entre ledit matériau et la tranche en matériau semi-conducteur ; (c') déposer une couche de passivation recouvrant la structure optique remplie en matériau conducteur électrique et la face arrière de la io tranche. Le procédé alternatif selon l'invention pourra prévoir d'autres caractéristiques techniques : - l'étape (a') comprend les étapes suivantes : (a',) dépôt d'une couche de résine sur la face arrière de la tranche de 15 matériau semi-conducteur ; (a'2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine ; (a'3) dépôt d'une couche de matériau conducteur électrique recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; 20 (a'4) retrait de la résine avec le matériau déposé à l'étape (a3) situé sur la résine. - il est prévu, entre l'étape (a') et l'étape (b'), une étape de positionnement d'un écran thermique percé sur la structure optique en matériau conducteur électrique de la structure obtenue à l'issue de l'étape (a'), de sorte que les 25 perçages de l'écran coïncident avec les motifs de la structure optique. Enfin, l'un ou l'autre des procédés selon l'invention pourra prévoir que le matériau conducteur électrique est choisi par l'un des matériaux suivants : aluminium, argent, or, cuivre, nickel, platine, chrome ou tungstène, carbone sous forme de nanotube ou oxyde conducteur transparent. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention seront énoncés dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures suivantes: la figure 1 est un schéma représentant, selon une vue de coupe, une cellule photovoltaïque selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma représentant, selon une vue de coupe, une variante d'une cellule photovoltaïque selon l'invention ; - la figure 3 représente les différentes étapes d'un procédé de réalisation de la cellule photovoltaïque de la figure 1 ; io - la figure 4 représente les différentes étapes d'un procédé de réalisation de la cellule photovoltaïque de la figure 2. La cellule photovoltaïque 1 comprend au moins une tranche 2 de matériau semi-conducteur, avec une face avant 21 destinée à recevoir la lumière incidente (représentée par la flèche L sur les figures 1 et 2) et une 15 face arrière 22 opposée à ladite face avant 21. Elle comprend également un contact électrique 32 sur la face arrière 22 de la tranche 2 et un contact électrique 31 sur la face avant 21 de la tranche 2, généralement sous la forme d'une grille afin de laisser passer la lumière incidente. Par contact électrique, on entend l'association du matériau 20 choisi pour former le contact et de la zone d'alliage entre ledit matériau et la tranche de matériau semi-conducteur. La face arrière 22 comprend une structure, ci-après nommée structure optique 4, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche. 25 Par structure discrète, on entend une structure formée de motifs indépendants, de telle sorte que la structure est discontinue. De préférence, cette structure optique 4 est agencée de façon à rediriger la lumière incidente selon des angles différents aux rayons de la lumière incidente. On augmente ainsi la longueur de parcours d'un photon 30 dans le coeur de la tranche. A cet effet, la structure optique 4 présente une i0 structuration périodique de motifs 41, ces motifs 41 formant ainsi un réseau de diffraction de la lumière incidente. Les motifs 41 peuvent être agencés sous la forme de lignes, de plots ou encore trous. Ces lignes ou ces plots peuvent présenter des formes variées en fonction de la nature du procédé de fabrication. Ainsi, ils peuvent présenter un profil (section transversale) rectangulaire, triangulaire ou encore arrondi voire demi-circulaire. Le pas P des motifs 41, c'est-à-dire la distance entre deux io motifs, est compris entre 300nm et 2pm, dans les deux directions du plan formé par la face arrière 22 de la tranche 2 de matériau semi-conducteur. La largeur de ces motifs est comprise entre 10nm et 2pm. Enfin, la hauteur de ces motifs est comprise entre 20nm et 5pm. Par exemple, un motif 41 peut présenter une hauteur h de 15 100nm et une largeur I de 40nm. Le pas P entre deux motifs peut être de 1 pm. Le demandeur a pu, après avoir réalisé ces motifs en face arrière d'une tranche de silicium et déposé une couche en aluminium pour former le contact électrique, déterminer un coefficient de réflexion de 38% pour l'ordre zéro et de 62% pour les ordres supérieur. 20 La cellule représentée sur la figure 1 comporte une structure optique 4 distincte du contact électrique 32. La structure optique 4 est disposée entre la tranche de matériau semi-conducteur 2 et le contact électrique 32. Le matériau choisi pour former le contact électrique 32 peut 25 être pris parmi l'un des métaux suivants : Aluminium (Al), Argent (Ag), Or (Au), Cuivre (Cu), Nickel (Ni), Platine (Pt), Chrome (Cr) ou Tungstène (W). Le contact électrique 32 est alors un contact métallique. En variante, ce matériau peut être un matériau non métallique, mais toujours conducteur de l'électricité, comme les nanotubes de 30 carbone ou les oxydes conducteurs transparents (plus connu sous Il l'acronyme TCO pour « Transparent Conductive Oxide » selon la terminologie anglo-saxonne). La structure optique 4 est en un matériau choisi parmi un oxyde de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, un oxyde d'aluminium (alumine) ou le dioxyde de titane, tous pouvant être amorphes ou cristallins, parfaitement stoechiométriques ou non, parfaitement purs ou non. On peut également utiliser, pour cette structure optique 4, le nitrure de titane (TiN), le fluorure de magnésium (MgF2), l'anhydride tantalique (Ta2O5), le graphite ou le silicium poreux. i0 Ces matériaux sont physiquement stables à des températures supérieures aux températures de recuit habituelles. Les températures de recuit généralement utilisées dans la fabrication de cellules photovoltaïques sont inférieures ou égales à 900°C (ces matériaux sont évidemment également chimiquement stables jusqu'à cette température). 15 Plus généralement, on choisira, pour former la structure optique 4, un matériau physiquement stable jusqu'à au moins 900°C, même au niveau de l'interface avec un autre matériau susceptible de créer un eutectique. Ce matériau restera donc en phase solide jusqu'à cette température, y compris au niveau des interfaces mentionnées ci-dessus. 20 De ce fait, la structure optique 4 ne peut pas être supprimée, ou même altérée lors d'un recuit. Ces matériaux ont également l'avantage de ne pas créer de défaut recombinant au niveau de l'interface avec la tranche en matériau semi-conducteur 2, laquelle est par exemple réalisée en silicium. 25 Une cellule photovoltaïque 1 conforme à l'invention pourra par exemple comporter une tranche 2 en silicium, une structure optique 4 en dioxyde de silicium, et un contact électrique 32 réalisé avec de l'aluminium. Dans ce cas, le recuit peut être effectué à la température de l'eutectique entre l'aluminium et le silicium, à savoir environ 577°C, le SiO2 30 restant en phase solide à cette température, tant au niveau de l'interface SiO2/AI, de l'interface SiO2/Si qu'au coeur même du SiO2. La fusion de l'aluminium avec le silicium n'implique alors pas d'altération de la structure optique en dioxyde de silicium. On peut se reporter à la figure 3 où une zone d'alliage 23 est représentée entre le métal et la tranche de matériau semi-conducteur. D'autres associations des matériaux mentionnés ci-dessus sont évidemment envisageables. Pour donner un autre exemple à titre non limitatif, la cellule photovoltaïque 1 pourra comporter une tranche 2 en silicium, une structure optique 4 en nitrure de titane et un contact électrique en cuivre. En variante, et comme représenté sur la figure 2, la structure optique 4 est constituée par le contact électrique 32. Dans ce cas, le contact électrique 32 se présente sous la forme de motifs discrets disposés au niveau de la face arrière 22 de la tranche de matériau semi-conducteur 2. Le matériau choisi pour former le contact électrique 32 peut être pris parmi l'un des métaux suivants : Aluminium (AI), Argent (Ag), Or (Au), Cuivre (Cu), Nickel (Ni), Platine (Pt), Chrome (Cr) ou Tungstène (W). Le contact électrique 32 forme alors un contact métallique. En variante, ce matériau peut être un matériau non métallique, mais toujours conducteur de l'électricité, comme les nanotubes de carbone ou les oxydes conducteurs transparents. Dans ce cas également, il est prévu une couche en un matériau non-conducteur de l'électricité, dite couche de passivation 5, recouvrant le contact électrique 32 formant la structure optique 4. Cette couche de passivation 5 vient également au contact de la face arrière 22 de la tranche de matériau semi-conducteur 2, entre les motifs 41 de la structure optique 4. Cette couche de passivation 5 peut être réalisée en nitrure de silicium, éventuellement hydrogéné ou encore en oxyde de silicium, en nitrure de silicium, en carbure de silicium, en oxyde d'aluminium (alumine) ou en dioxyde de titane. Là encore, le matériau formant le contact électrique 32 de la face arrière 22 peut être choisi, de façon non exhaustive, parmi l'un des métaux suivants aluminium, argent, or, cuivre, nickel, platine, chrome ou tungstène. Il peut également être choisi parmi des matériaux non métalliques mais conducteurs électriques, tels que des nanotubes de carbone ou des oxydes conducteurs transparents. Par ailleurs, la face avant 21 de la tranche de matériau semi-conducteur 2 peut également comprendre une structure optique (non représentée) afin d'améliorer encore le rendement de conversion lo photovoltaïque de la cellule 1. Par exemple, cette structure optique additionnelle pourra être formée par des structures pyramidales pour lesquelles les angles des plans de la pyramide correspondent à des axes cristallins du matériau semi-conducteur 2 ou par des rugosités de surface disposées plus ou moins aléatoirement. 15 Pour toutes les structures représentées sur les figures 1 et 2, l'épaisseur e de la tranche de matériau semi-conducteur 2 pourra être celle des tranches existantes, c'est-à-dire de 180pm à 200pm. En variante, cette épaisseur e peut être strictement inférieure à 180pm. Plus précisément, l'épaisseur e de la tranche de matériau semi- 20 conducteur 2 peut être strictement inférieure à 180pm tout en étant supérieure ou égale à 10pm. Par exemple, cette épaisseur e peut être comprise entre 50pm et 150pm. Les procédés de réalisation des cellules photovoltaïques des figures 1 et 2 sont représentés sur les figures 3 et 4 respectivement, à 25 l'exception de l'étape de formation du contact électrique 31 sur la face avant 21 de la tranche de matériau semi-conducteur. L'ensemble du procédé conduisant à la cellule photovoltaïque de la figure 1 est représenté sur la figure 3. Pour réaliser la cellule photovoltaïque représentée sur la 30 figure 1, le procédé suivant est employé à partir de la tranche de matériau semi-conducteur 2 : (a) on réalise, sur la face arrière 22 de la tranche 2, la structure optique 4, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche 2; (b) on dépose une couche de matériau 3 conducteur électrique recouvrant la structure optique 4 et la face arrière 22 de la tranche 2; (c) on effectue un recuit de l'ensemble ainsi formé par la tranche en matériau semi-conducteur 2, la structure optique 4 et la couche en matériau 3 conducteur électrique à une température inférieure à la température de fusion du matériau formant la structure optique 4, afin de former le contact électrique 32 entre la couche de matériau 3 conducteur électrique et la tranche en matériau semi-conducteur 2. Afin d'obtenir la cellule photovoltaïque représentée sur la figure 1, l'étape (a) peut être réalisée par un procédé connu sous le nom de « lift-off » selon la terminologie anglo-saxonne. Dans ce cas, l'étape (a) 15 comprend les étapes suivantes : (al) dépôt d'une couche de résine 6 sur la face arrière 22 de la tranche 2 de matériau semi-conducteur ; (a2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine 6 ; (a3) dépôt d'une couche de matériau 41 présentant une température de 20 fusion supérieure à la température de fusion du matériau conducteur électrique destiné à être déposé à l'étape (b) et recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; (a4) retrait de la résine avec le matériau déposé sur la résine à l'étape (a3). 25 Il ne reste alors que le matériau déposé sur la face arrière proprement dite. Il faut noter que l'épaisseur de la couche déposée à l'étape (a3) peut être maîtrisée, par exemple par le contrôle de la durée du dépôt. En effet, en fonction de son épaisseur, la structure optique 4 peut autoriser ou non une diffusion d'éléments ioniques dans le matériau semi- 30 conducteur 2, par exemple en silicium. C'est le cas lorsque le matériau destiné à être déposé à l'étape (b) est un métal : les éléments ioniques sont métalliques provenant de la couche de métal et traversant la structure optique 4. En cours de fonctionnement, ceci renforce l'effet de champ repoussant les charges électriques générées par la conversion photovoltaïque et devant être extraites par la face avant, loin de la face arrière 22 de la tranche 2 où sont situés les défauts recombinants, pièges pour ces charges électriques. En effet, aux interfaces, il existe toujours des défauts dits recombinant qui piègent les charges électriques libres. L'étape (b) peut être réalisée par une évaporation sous vide, io par une pulvérisation par faisceau d'ions ou par d'autres techniques connues de l'homme du métier. L'étape (c) de recuit fait apparaître une zone d'alliage 23 entre le matériau semi-conducteur de la tranche 2, par exemple du silicium, et le matériau 3, par exemple un métal tel que l'aluminium. 15 La forme des motifs 41 de la structure optique 4 n'est pas affectée par cette étape (c) de recuit, si bien que, contrairement notamment aux enseignements du document Dl, cette étape ne modifie pas les propriétés optiques escomptées de cette structure optique 4. Il est possible de localiser le recuit en positionnant, 20 préalablement à la mise en oeuvre de l'étape (c), un écran thermique percé (non représenté) sur la couche de métal 3 de la structure obtenue à l'issue de l'étape (b). Le positionnement de l'écran thermique percé est tel que les perçages de celui-ci coïncident avec les espacements laissés entre deux motifs 41 de la structure optique 4, l'écran coïncidant alors avec les motifs 41 25 de la structure optique 4. Ainsi, lors du recuit, l'écran thermique permet de moduler la distribution de température sur la structure. Au niveau des zones de contact avec l'écran, la tranche de matériau semi-conducteur 2 sera localement moins chaude qu'au niveau des zones de perçage. Le point de fusion de l'eutectique 30 est ainsi plus rapidement atteint au niveau des zones de perçage de l'écran et les zones du métal en contact avec l'écran ne sont pas transformées. Lors des étapes de fabrication ultérieures, il faut alors tenir compte de ce fait, par exemple en protégeant la face arrière lors des étapes de diffusion d'impuretés, si l'on ne souhaite pas doper cette zone. L'utilisation d'un écran thermique est particulièrement intéressante si le recuit s'effectue dans un four à lampe, par exemple. La zone d'alliage, notamment dans le cas d'un alliage silicium/aluminium a l'avantage de créer un effet de champ repoussant les charges électriques générées, en utilisation, par la conversion photovoltaïque loin de la face arrière 22 de la tranche 2 où sont situés les défauts recombinants. Par exemple, dans le cas d'un contact électrique 32 réalisé avec de l'aluminium et d'une tranche 2 en silicium, le recuit peut être effectué à la température de fusion à l'eutectique, à savoir de l'ordre de 577°C. A cette température, le matériau formant la structure optique 4 est physiquement (et chimiquement) stable. La durée du recuit est notamment optimisée en vue de la fonction optique recherchée : coefficient de réflexion sur la face arrière, efficacité de diffraction. L'ensemble du procédé conduisant à la cellule photovoltaïque 20 de la figure 2 est représenté sur la figure 4. Pour réaliser la cellule photovoltaïque représentée sur la figure 2, le procédé suivant est employé à partir de la tranche de matériau semi-conducteur 2 : (a') on réalise, sur la face arrière 22 de la tranche 2, une structure optique 4 25 en un matériau 3 conducteur électrique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche 2; (b') on effectue un recuit de l'ensemble formé par la tranche en matériau semi-conducteur 2 et la structure optique 4 remplie en matériau conducteur électrique, afin de former le contact électrique 32 entre le matériau 3 30 conducteur électrique et la tranche en matériau semi-conducteur 2. (c') on dépose une couche de passivation 5 recouvrant la structure optique 4 remplie du matériau conducteur électrique et la face arrière 22 de la tranche 2. Afin d'obtenir la cellule photovoltaïque représentée sur la 5 figure 2, l'étape (a') peut être réalisée par le procédé « lift-off ». Dans ce cas, l'étape (a) comprend les étapes suivantes : (a'1) dépôt d'une couche de résine sur la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur ; (a'2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine; io (a'3) dépôt d'une couche de matériau conducteur électrique recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; (a'4) retrait de la résine avec le matériau déposé sur la résine à l'étape (a3). Il ne reste alors que le matériau déposé sur la face arrière 22 proprement 15 dite. L'étape (a'3) peut être réalisée par une évaporation sous vide, par une pulvérisation par faisceau d'ions ou par d'autres techniques connues de l'homme du métier. Par ailleurs, l'étape (b') de recuit fait apparaître une zone 20 d'alliage 23 entre le matériau semi-conducteur de la tranche 2, par exemple du silicium, et le contact électrique 32, par exemple réalisé avec de l'aluminium avec les propriétés de passivation qui en découlent. Dans le cas d'un contact électrique réalisé avec de l'aluminium sur une tranche de silicium, le recuit peut être effectué à la température de fusion à l'eutectique, à 25 savoir de l'ordre de 577°C. Là encore, la forme des motifs 41 de la structure optique 4 n'est pas affectée par cette étape (b') de recuit, si bien que, contrairement notamment aux enseignements du document D1, cette étape ne modifie pas les propriétés optiques escomptées de cette structure optique 4. 30 Il est possible de localiser le recuit au niveau des motifs. Pour cela, il est possible, préalablement à la mise en oeuvre de l'étape (b'), de positionner un écran thermique percé (non représenté) au-dessus de la structure optique en matériau conducteur électrique 3 obtenue à l'issue de l'étape (a'). Le positionnement de l'écran thermique percé est tel que les perçages de celui-ci coïncident avec les motifs de la structure optique 4, l'écran coïncidant alors avec les espacements entre les motifs 41 de la structure optique 4. Ainsi, lors du recuit, l'écran thermique permet de moduler la distribution de température sur la structure. Au niveau des zones de contact avec l'écran, la tranche de matériau semi-conducteur 2 sera localement moins chaude qu'au niveau des zones de perçage. Le point de fusion de l'eutectique est ainsi plus rapidement atteint au niveau des zones de perçage de l'écran, c'est-à-dire au niveau des motifs, et les zones de la tranche de matériau semi-conducteur en contact avec l'écran ne sont pas transformées. Lors des étapes de fabrication ultérieures, il faut alors tenir compte de ce fait, par exemple en protégeant la face arrière lors des étapes de diffusion d'impuretés, si l'on ne souhaite pas doper cette zone. L'utilisation d'un écran thermique est particulièrement intéressante si le recuit s'effectue dans un four à lampe, par exemple. L'étape (c') consistant à déposer une couche de passivation peut être effectuée par dépôt chimique sous phase vapeur, éventuellement assisté par plasma. Quels que soient les procédés de réalisation envisagés, une étape additionnelle visant à améliorer la passivation peut être envisagée, par exemple par hydrogénation. Les étapes de lithographie mises en oeuvre dans les différents procédés de réalisation ci-dessus peuvent être effectués par lithographie par laser, lithographie par interférences qui sont susceptibles de bien fonctionner sur des surfaces non planes, présentant des défauts de planéité non négligeables, c'est-à-dire supérieurs à 0,1pm de hauteur. Ces défauts de planéité sont plus généralement compris entre 0,1 pm et 10pm de hauteur. Il est également possible d'employer d'autres méthodes lithographiques, en ayant préalablement lissé, par exemple par voie chimique, la surface à lithographier. Ces différentes techniques sont connues de l'homme du métier.5 REVENDICATIONS1. Cellule photovoltaïque (1) comprenant au moins une tranche (2) de matériau semi-conducteur, avec une face avant (21) destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière (22) opposée à ladite face avant, caractérisée en ce que la face arrière (22) comprend un contact électrique (32) et une structure (4) dite structure optique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche. io 2. Cellule photovoltaïque selon la revendication 1, dans laquelle l'épaisseur de la tranche (2) de matériau semi-conducteur est comprise entre 10pm et 200pm, de préférence entre 10pm et 180pm, avantageusement entre 50pm et 150pm. 15 3. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la structure optique (4) présente une structuration périodique de motifs, ces motifs formant ainsi un réseau de diffraction de la lumière incidente. 20 4. Cellule photovoltaïque selon la revendication précédente, dans laquelle le pas des motifs de la structure optique (4) est compris entre 300nm et 2pm, dans les deux directions du plan formé par la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur. 25 5. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications 3 ou 4, dans laquelle la largeur des motifs de la structure optique (4) est comprise entre 100nm et 2pm. 6. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications 3 à 5, dans 30 laquelle la hauteur des motifs de la structure optique (4) est comprise entre 20nm et 5pm. 20 7. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications 3 à 6, dans laquelle les motifs sont sous la forme de lignes, plots ou trous. 8. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le contact électrique (32) est réalisé avec un matériau choisi par l'un des matériaux suivants : aluminium, argent, cuivre, nickel, platine, chrome, tungstène, carbone sous forme de nanotube ou oxyde conducteur transparent. 9. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la structure optique (4) est en un matériau choisi parmi la silice, le nitrure de silicium éventuellement enrichi en hydrogène, le carbure de silicium, l'alumine, le dioxyde de titane, le nitrure de titane, le fluorure de magnésium, l'anhydride tantalique ou le graphite. 10. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la structure optique (4) est disposée entre la tranche de matériau semi-conducteur (2) et le contact électrique (32). 11. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la structure optique présente une fonction de contact électrique et une couche de passivation (5) recouvre ledit contact électrique. 25 12. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la face avant (21) de la tranche (2) de matériau semi-conducteur comprend également une structure optique, par exemple formée par des structures pyramidales pour lesquelles les angles des plans 30 de la pyramide correspondent à des axes cristallins du matériau semi- conducteur ou par des rugosités de surface disposées plus ou moins aléatoirement. 13. Procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque (1) comprenant au moins une tranche (2) de matériau semi-conducteur, avec une face avant (21) destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière (22) opposée à ladite face avant, caractérisé en ce qu'il comprend, à partir de la tranche de matériau semi-conducteur, les étapes suivantes: (a) réaliser, sur la face arrière (22) de la tranche (2), une structure (4) dite structure optique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche ; (b) déposer une couche de matériau (3) conducteur électrique, recouvrant la structure optique et la face arrière de la tranche ; (c) effectuer un recuit de l'ensemble ainsi formé par la tranche en matériau semi-conducteur, la structure optique et la couche de matériau conducteur électrique à une température inférieure à la température de fusion du matériau formant la structure optique, afin de former un contact électrique (32) entre la couche de matériau conducteur électrique et la tranche en matériau semi-conducteur. 14. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape (a) comprend les étapes suivantes : (al) dépôt d'une couche de résine sur la tranche de matériau semi-conducteur, sur la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur ; (a2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine ; (a3) dépôt d'une couche de matériau présentant une température de fusion supérieure à la température de fusion du matériau destiné à être déposé à l'étape (b) et recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; (a4) retrait de la résine avec le matériau déposé à l'étape (a3) situé sur la résine. 15. Procédé selon l'une des revendications 13 ou 14, dans lequel le matériau formant la structure optique est choisi parmi un oxyde de silicium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, un oxyde d'aluminium ou le dioxyde de titane. 16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel il est prévu, entre l'étape (b) et l'étape (c), une étape de positionnement d'un écran thermique percé sur la couche de métal (3) de la structure obtenue à l'issue de l'étape (b), de sorte que les perçages de l'écran coïncident avec to les espacements laissés entre deux motifs (41) de la structure optique (4). 17. Procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque (1) comprenant au moins une tranche (2) de matériau semi-conducteur, avec une face avant (21) destinée à recevoir la lumière incidente et une face arrière (22) 15 opposée à ladite face avant, caractérisé en ce qu'il comprend, à partir de la tranche de matériau semi-conducteur, les étapes suivantes : (a') réaliser, sur la face arrière (22) de la tranche (2), une structure optique (4) remplie en matériau conducteur électrique, discrète et susceptible de rediriger la lumière incidente vers le coeur de la tranche; 20 (b') effectuer un recuit de l'ensemble ainsi formé par la tranche en matériau semi-conducteur et la structure optique remplie en matériau conducteur électrique afin de former un contact électrique (32) entre ledit matériau et la tranche en matériau semi-conducteur ; (c') déposer une couche de passivation (5) recouvrant la structure 25 optique remplie en matériau conducteur électrique et la face arrière de la tranche. 18. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape (a') comprend les étapes suivantes 30 (a'l) dépôt d'une couche de résine sur la face arrière de la tranche de matériau semi-conducteur ;(a'2) lithographie d'un motif inverse dans la couche de résine ; (a'3) dépôt d'une couche de matériau conducteur électrique recouvrant à la fois la résine et la face arrière de la tranche, en vue de former ladite structure optique ; (a'4) retrait de la résine avec le matériau déposé à l'étape (a3) situé sur la résine. 19. Procédé selon l'une des revendications 17 ou 18, dans lequel il est prévu, entre l'étape (a') et l'étape (b'), une étape de positionnement d'un io écran thermique percé sur la structure optique (4) en matériau conducteur électrique (3) de la structure obtenue à l'issue de l'étape (a'), de sorte que les perçages de l'écran coïncident avec les motifs de la structure optique. 20. Procédé selon l'une des revendications 13 à 19, dans lequel le 15 matériau (3) conducteur électrique est choisi par l'un des matériaux suivants : aluminium, argent, or, cuivre, nickel, platine, chrome ou tungstène, carbone sous forme de nanotube ou oxyde conducteur transparent. 20