Brevet FR3012668A1 — publié le 20150501

La présente invention se rapporte à un nouveau substrat à base de silicium, divisé verticalement en plusieurs sous-cellules isolées les unes des autres, et à différentes variantes de procédé pour sa préparation. Un tel substrat est particulièrement avantageux dans le cadre de l'élaboration de cellules et modules photovoltaïques. Actuellement, les modules photovoltaïques (PV) sont majoritairement fabriqués à partir de l'assemblage de cellules en silicium mono- ou multi-cristallin, ces cellules étant généralement réalisées à partir de plaquettes, également appelées « wafers », de conductivité électrique p. Les matériaux de type n sont également actuellement en plein développement. Dans des modules PV de taille raisonnable, de l'ordre du m2, le standard de taille pour les plaquettes (156 x 156 mm) fait que les tensions de circuit ouvert (Vo, en terminologie anglo-saxonne) des modules PV sont limitées à quelques dizaines de Volts. Différentes voies ont été explorées pour tenter d'augmenter la tension Vo, des modules PV. Une première option pourrait consister à utiliser des matériaux autres que le silicium (Si) cristallin, notamment des semi-conducteurs présentant des amplitudes de bande interdite (ou « band gap » en langue anglaise) supérieures au 1,1 eV (électron-volt) du silicium, comme par exemple un matériau de type Si amorphe sur Si cristallin, issu de la technologie dite à hétéroj onction, ou encore des matériaux du type CdTe (tellurure de cadmium). Malheureusement, l'amélioration en termes de tensions de circuit ouvert est limitée, car l'utilisation de semi-conducteurs à bande interdite trop élevée (> 2 eV) conduit à une baisse significative de la quantité de photons absorbée et à une perte en rendement de conversion énergétique. Une autre possibilité serait de réduire la taille des cellules par rapport au standard actuel de 156 x 156 mm, ce qui permettrait, par mise en série d'un plus grand nombre de cellules formant le module, d'accroître la valeur de la tension Vo,. Cependant, cette solution rendrait plus délicate les opérations de manutention pour l'élaboration des modules. Par ailleurs, la nécessité de garder un espace entre cellules formant le module PV pour la connectique conduit à une perte de surface utile (i.e. permettant la photogénération de porteurs électriques). Cette perte de surface est plus importante avec la mise en oeuvre d'un plus grand nombre de cellules de taille réduite. Enfin, sauf à utiliser une technologie de cellule à contacts arrière (RCC, Rear Contact Cell en terminologie anglo-saxonne), cette solution pose des problèmes délicats de métallisation et de connectique. Plus récemment, Pozner et al. [1] ont envisagé par modélisation la mise en série de cellules à plans de jonction p/n verticaux, à la différence de la configuration des wafers classiques où le plan de jonction est horizontal. L'intérêt de cette approche est de pouvoir envisager un traitement de type collectif, sur substrat monolithique, pour la réalisation des cellules. Toutefois, la taille des éléments individuels est petite, de l'ordre de la centaine du micromètre, et de nombreuses questions techniques restent ouvertes quant à la réalisation en pratique d'une telle structure, dont le coût risque, par ailleurs, d'être très élevé. Il pourrait encore être envisagé de réaliser une plaquette monolithique de taille standard 156 x 156 mm, et de graver a posteriori des tranchées, par exemple par ablation laser, ce qui aurait pour effet de créer effectivement une pluralité de cellules de plus petite taille. Dans ce cadre, une architecture originale a récemment été proposée par le centre de recherche « Energy research centre of the Netherlands » (ECN) avec une structure de maintien en face avant pour s'affranchir des problèmes de manutention [2]. Cependant, le problème de passivation électrique des surfaces créées par ablation laser est complexe, les vitesses de recombinaison des porteurs de charge minoritaires en surface étant supérieures à 2 000 cm/s. Par conséquent, il demeure un besoin, en vue de l'élaboration de cellules à forte tension de circuit ouvert pour des applications photovoltaïques, de réaliser des plaquettes de silicium divisées en zones actives (dites encore « sous-cellules »), séparées entre elles par des zones d'isolation électrique. La présente invention vise précisément à proposer un nouveau substrat à base de silicium, divisé verticalement en plusieurs sous-cellules isolées les unes des autres par des zones d'isolation électrique, garantissant une bonne passivation aux interfaces entre zone active et zone d'isolation, ainsi que des procédés pour accéder à un tel substrat. Plus précisément, la présente invention concerne, selon un premier de ses aspects, un substrat composite à base de silicium, présentant, dans un plan vertical de 30 coupe, des zones actives de silicium dopé p et/ou dopé n, chacune des zones actives s'étendant sur toute l'épaisseur du substrat, deux zones actives étant séparées entre elles par au moins une zone d'isolation électrique comprenant une teneur massique en oxyde de silicium supérieure ou égale à 50 %. Dans la suite du texte, et sauf indication contraire, le substrat est caractérisé lorsqu'il observé dans sa position horizontale. Autrement dit, le substrat s'étend selon au moins une direction normale à la direction verticale. Ainsi, en particulier, le substrat selon l'invention est défini comme étant divisé verticalement en sous-cellules, dans un plan vertical de coupe du substrat positionné horizontalement. Par « zone active », on entend une zone apte à la mise en oeuvre de l'effet photovoltaïque. Il s'agit d'une zone de silicium dopé p ou dopé n. Par « zone d'isolation électrique », on entend une zone du substrat présentant une forte résistivité électrique, en particulier supérieure ou égale à 2 kflcm et avantageusement supérieure ou égale à 10 kflcm, encore plus avantageusement supérieure à 50 kflcm. On désignera plus simplement, dans la suite du texte, ces zones sous les appellations « zones d'isolation » ou « zones isolantes ». Selon un autre de ses aspects, la présente invention propose des procédés permettant d'accéder, de manière aisée, à un tel substrat, via la découpe d'une brique préalablement formée par assemblage de tranches de silicium dopé n et/ou dopé p, après création entre lesdites tranches, de couches isolantes. Ainsi, selon une première variante de réalisation, la présente invention concerne ainsi un procédé de préparation d'un substrat composite à base de silicium, par découpe d'une brique présentant, dans au moins un plan de coupe, des couches actives de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique, comprenant au moins les étapes consistant en : (a) disposer de tranches de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique souhaitée ; (b) soumettre les faces des tranches à assembler à un traitement de surface propice à leur conférer une rugosité de surface inférieure ou égale à 500 nm ; (c) former, en surface des tranches de silicium traitées en étape (b), une couche d'oxyde de silicium d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (d) agencer les tranches de silicium oxydées de manière à constituer ladite brique souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage dans des conditions propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si ; et (e) découper ladite brique obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (d), perpendiculairement aux plans d'assemblage, pour obtenir ledit substrat souhaité. Selon une seconde variante de réalisation, la présente invention concerne un procédé de préparation d'un substrat composite à base de silicium, par découpe d'une brique présentant, dans au moins un plan de coupe, des couches actives de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique, comprenant au moins les étapes consistant en : (i) disposer de tranches de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique souhaitée ; (ii) former, en surface des tranches à assembler, une couche d'oxyde de silicium, d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (iii) déposer, en surface des tranches de silicium oxydées, une couche d'une suspension colloïdale aqueuse à base de silice, de carbure de silicium et/ou de nitrure de silicium de taille particulaire moyenne inférieure ou égale à 2 iam ; (iv) agencer les tranches ainsi revêtues à l'issue de l'étape (iii) de manière à constituer ladite brique souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage dans des conditions propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si, à une température supérieure ou égale à 1 000°C ; et (v) découper ladite brique obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (iv), perpendiculairement aux plans d'assemblage, pour obtenir ledit substrat souhaité. On parlera indifféremment dans la suite du texte de « tranches » ou « slabs » de silicium. De manière avantageuse, ces procédés permettent, par assemblage des tranches de silicium dopé n ou p après création des couches isolantes, de maîtriser avec précision la taille des zones actives n et/ou p, ainsi que la taille des zones d'isolation électrique dans le substrat de silicium formé. Egalement, il est possible selon l'invention, comme développé dans la suite du texte, de réaliser des structures bidimensionnelles, par exemple avec une disposition des zones actives en damier, ce qui permet avantageusement d'accroître encore le nombre de sous-cellules du substrat. Selon encore un autre de ses aspects, la présente invention concerne un dispositif photovoltaïque, en particulier une cellule photovoltaïque, comportant un substrat composite à base de silicium tel que défini précédemment. Les cellules photovoltaïques selon l'invention, divisées en une pluralité de sous-cellules de tailles contrôlées, permettent avantageusement de produire des modules PV présentant une tension de circuit ouvert accrue, tout en conservant une taille raisonnable standard de l'ordre du m2. D'autres caractéristiques, avantages et modes d'application du substrat selon l'invention et des procédés pour sa préparation, ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, des exemples de réalisation de l'invention et à l'examen des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente, de manière schématique, dans un plan vertical de coupe, la structure d'un substrat composite (1) conforme à l'invention, présentant six zones actives (10) séparées entre elles par des zones d'isolation électrique (20) ; - la figure 2 représente, en vue de dessus, l'agencement des zones actives (10) suivant un motif de type damier dans un substrat, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 3 représente, de manière schématique, les différentes étapes d'un procédé de préparation d'un substrat composite conforme à l'invention, selon une première variante de réalisation illustrée en exemple 1 ; - la figure 4 représente, de manière schématique, les différentes étapes d'un procédé de préparation d'un substrat composite conforme à l'invention, selon une seconde variante de réalisation illustrée en exemple 2. Il convient de noter que, pour des raisons de clarté, les différents éléments sur les figures sont représentés en échelle libre, les dimensions réelles des différentes parties n'étant pas respectées. Dans la suite du texte, les expressions « compris entre ... et ... », « allant de ... à ... » et « variant de .. » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses, sauf mention contraire. Sauf indication contraire, l'expression « comportant/comprenant un(e) » doit 5 être comprise comme « comportant/comprenant au moins un(e) ». SUBSTRAT COMPOSITE Il est fait référence, dans la description qui suit, à la figure 1 annexée. Un substrat selon l'invention peut présenter une épaisseur (e) (considérée selon 10 la direction verticale) allant de 100 à 500 lm, en particulier de 150 à 300 1.1.m. Selon un mode de réalisation particulier, un substrat selon l'invention peut présenter une longueur totale (L) allant de 10 à 30 cm, en particulier de 15 à 20 cm. Comme évoqué précédemment, un substrat de silicium selon l'invention présente, dans un plan vertical de coupe, des zones actives (10) de silicium dopé p et/ou 15 dopé n, séparées entre elles par des zones d'isolation électrique (20) à base d'oxyde de silicium. Un substrat selon l'invention peut par exemple comporter entre 2 et 100 zones actives, en particulier entre 5 et 10 zones actives. Selon une première variante de réalisation, les zones actives (10) d'un substrat 20 selon l'invention peuvent être de même conductivité électrique. Autrement dit, l'ensemble des zones actives du substrat sont dopées n, ou alternativement, l'ensemble des zones actives du substrat sont dopées p. Selon une autre variante de réalisation, les zones actives (10) d'un substrat selon l'invention peuvent être de différentes conductivités électriques, de préférence de 25 conductivités électriques alternées. Autrement dit, le substrat peut présenter une alternance de zones actives (10) dopées n et de zones actives (10) dopées p, une zone dopée n et une zone dopée p étant séparées entre elles par une zone isolante (20). Les zones en silicium dopé n peuvent comporter un ou plusieurs agents dopants de type n. Le ou lesdits agents dopants de type n peuvent être choisis parmi le phosphore 30 (P), l'arsenic (As), l'antimoine (Sb), et leurs mélanges. De préférence, l'agent dopant de type n est le phosphore. Le taux de dopage en agents dopants de type n, par exemple en phosphore, peut être supérieur ou égale à 1014 cm-3, en particulier compris entre 1014 à 5.1016 cm-3, encore plus particulièrement de 5.1014 à 5.1015 cm-3. Les zones dopées n peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une 5 densité de porteurs de charge de type électrons allant de 1014 à 2.1016 cm-3, en particulier de 5.1014 à 5.1015 CM-3. Les zones en silicium dopé p peuvent comporter un ou plusieurs agents dopants de type p. Le ou lesdits agents dopants de type p peuvent être choisis parmi le bore (B), l'aluminium (Al), le gallium (Ga), l'indium (In), le zinc (Zn) et leurs mélanges. De 10 préférence, l'agent dopant de type p est le bore. Le taux de dopage en agents dopants de type p, par exemple en bore, peut être supérieur ou égale à 1014 cm-3, en particulier compris entre 1014 à 5.1016 cm-3, encore plus particulièrement de 5.1014 à 1016 cm-3. Les zones dopées p peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une 15 densité en porteurs de charge de type trous allant de 1014 à 2.1016 cm-3, en particulier de 5.1014 à 1016 cm-3. Les zones actives (10) du substrat selon l'invention peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une largeur (Li), dans le plan de coupe, allant de 1 mm à 10 cm, en particulier de 5 mm à 5 cm. 20 Par l'expression « indépendamment les unes des autres », on entend signifier que la largeur (Li) peut différer d'une zone active à une autre. En particulier, la largeur des zones actives peut différer d'une zone active dopée n à une zone active dopée p, dans le cas d'un substrat présentant des zones actives de conductivité électrique alternée. 25 Dans ce dernier cas, les matériaux de type n étant généralement moins sensibles aux impuretés métalliques que les matériaux de type p, les courants photogénérés sont généralement plus élevés dans des zones dopées n que dans des zones dopées p. Ainsi, les largeurs des zones actives dopées p et dopées n peuvent être adaptées lors de la préparation du substrat, en vue notamment d'égaler au mieux ces courants dans le substrat de silicium 30 final. Une zone d'isolation électrique (20) du substrat selon l'invention, séparant entre elles deux zones actives, comprend une teneur massique en oxyde de silicium (SiO2) d'au moins 50 %, par rapport à la masse totale de ladite zone isolante. La nature des zones d'isolation électrique (20) est susceptible de varier selon le 5 procédé mis en oeuvre pour la préparation du substrat de l'invention, comme détaillé dans la suite du texte. En particulier, ladite zone d'isolation électrique peut comprendre une teneur massique en oxyde de silicium (encore appelé « silice ») supérieure ou égale à 75 %, notamment supérieure ou égale à 90 %. Plus particulièrement, ladite zone d'isolation 10 électrique est formée en totalité d'oxyde de silicium (100 % massique). En d'autres termes, elle consiste en de l'oxyde de silicium. Selon une variante de réalisation particulière, les zones d'isolation électrique (20) d'un substrat de l'invention sont uniquement formées d'oxyde de silicium. C'est le cas, par exemple, des substrats élaborés selon la première variante de réalisation décrite ci- 15 dessous. Dans une autre variante de réalisation, une zone d'isolation électrique peut comprendre un ou plusieurs matériau(x) X choisi(s) parmi le nitrure de silicium (Si3N4) et le carbure de silicium (SiC), la quantité massique de X étant strictement inférieure à 50 %, en particulier comprise entre 0 et 25 %, par rapport à la masse totale de ladite zone 20 d'isolation. Une zone d'isolation du substrat de l'invention être formée de particules d'un ou plusieurs matériaux X recouverts au moins partiellement par une enveloppe de silice. Dans ce cas, la cohésion des particules est généralement obtenue par frittage de la silice. La zone d'isolation peut encore se présenter sous la forme d'une matrice de 25 silice dans laquelle sont incorporées des particules d'un ou plusieurs matériau(x) X. Selon un mode de réalisation particulier, les zones d'isolation d'un substrat de l'invention peuvent comprendre, voire être constituée, d'un mélange de silice et de carbure de silicium (SiC). Selon un autre mode de réalisation particulier, les zones d'isolation d'un 30 substrat de l'invention peuvent comprendre, voire être constituée, d'un mélange de silice et de nitrure de silicium (Si3N4). Les particules de matériaux inorganiques X présentent de préférence une taille particulaire moyenne inférieure ou égale à 2 üm, en particulier inférieure ou égale à 1 üm, notamment comprise entre 20 et 500 nm. De manière avantageuse, la présence de silice contigüe aux zones actives permet d'assurer une bonne passivation aux interfaces entre les zones actives et les zones d'isolation dans le substrat. En particulier, la vitesse de recombinaison des porteurs de charges minoritaires aux interfaces entre une zone d'isolation (20) et une zone active (10) d'un substrat selon 10 l'invention est, avantageusement, strictement inférieure à 2 000 cm/s, en particulier inférieure ou égale à 200 cm/s et plus particulièrement inférieure ou égale à 20 cm/s. La vitesse de recombinaison des porteurs de charges minoritaires peut être déduite, selon des techniques connues de l'homme du métier, à partir de la mesure de la durée de vie des porteurs minoritaires selon des techniques et dispositifs connus, par 15 exemple basés sur la mesure de la photoconductivité en régime stationnaire ou transitoire, sous réserve de prendre soin de prendre en compte un éventuel effet de limitation par la durée de vie volumique. Les zones d'isolation électrique présentent de préférence une résistivité supérieure ou égale à 2 kflcm, en particulier supérieure ou égale à 10 kflcm, encore plus 20 particulièrement 50 kflcm. Lesdites zones d'isolation électrique peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une largeur (L2) dans le plan de coupe allant de 200 nm à 5 mm, en particulier de 100 µm à 500 üm. En effet, une zone d'isolation électrique trop longue dans le substrat de silicium 25 final est susceptible de conduire à une perte de matière active et donc une baisse du rendement énergétique au niveau de la cellule photovoltaïque et du module qui seront formés à partir de ce substrat. En revanche, une zone d'isolation électrique trop courte peut s'avérer insuffisante pour assurer une bonne isolation entre les zones actives dopées n et/ou p, ce qui peut également conduire à une baisse de rendement au niveau de la cellule PV 30 résultante. Selon un mode de réalisation particulier, les zones actives (10) du substrat selon l'invention peuvent être agencées de manière à former un motif bidimensionnel. Par exemple, dans une vue de dessus du substrat (substrat observé suivant une direction verticale), la disposition desdites zones actives (10) peut former un motif de type damier. Le côté d'un carré (zones actives dopées p et/ou n) du damier peut être compris entre 1 mm et 10 cm, de préférence entre 5 mm et 5 cm. Dans le cadre de ce mode de réalisation particulier, les zones d'isolation électrique (20) forment alors le pourtour de chacune des zones actives. Cette configuration est par exemple représentée en figure 2. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à une telle disposition ; différentes configurations, permettant un pavage compact de l'espace, autres qu'un motif damier, peuvent être envisagées dans le cadre de la présente invention (par exemple motifs rectangulaires, polygonaux, etc.). FABRICATION DU SUBSTRAT Comme évoqué précédemment, un substrat composite (1) selon l'invention peut être obtenu par découpe d'une brique présentant, dans au moins un plan de coupe, un empilement de couches actives de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique, ladite brique étant préalablement élaborée, suivant différentes variantes de réalisation, par assemblage de tranches de silicium dopé n et/ou p après création des couches intermédiaires d'isolation électrique. 1" mode de réalisation Il est fait référence dans la description qui suit de ce premier mode de réalisation, à la figure 3 annexée. Selon cette première variante, un substrat composite à base de silicium (1) selon l'invention peut être obtenu via au moins les étapes consistant en : (a) disposer de tranches (110) de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique (100) souhaitée ; (b) soumettre les faces des tranches (110) à assembler à un traitement de surface propice à leur conférer une rugosité de surface inférieure ou égale à 500 nm ; (c) former, en surface des tranches de silicium traitées en étape (b), une couche d'oxyde de silicium (220), d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (d) agencer les tranches de silicium oxydées de manière à constituer ladite brique (100) souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage dans des conditions propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si ; et (e) découper ladite brique (100) obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (d), parallèlement à la direction d'empilement des couches (110) et (220), pour obtenir ledit substrat (1) souhaité. Bien entendu, la nature, le nombre et les dimensions, notamment l'épaisseur, 10 des tranches (ou « slabs ») de silicium mises en oeuvre en étape (a) sont ajustés au regard de la brique souhaitée, et plus particulièrement au regard de la structure du substrat que l'on souhaite former, notamment du nombre et de la dimension des zones actives souhaitées. Dans un mode de réalisation particulier, dans le cas où l'on souhaite former un substrat composite comportant des zones actives de même conductivité (dopées n ou 15 dopées p), les slabs de silicium en étape (a) peuvent être avantageusement issus de la découpe d'une brique (4) en silicium (dopé n ou dopé p). Cette brique est désignée par la suite comme « brique de départ » pour la distinguer de la brique (100), dite « brique finale », reconstituée par assemblage des slabs à l'issue de l'étape (d). La brique de départ en silicium dopé n ou dopé p peut être issue de la découpe 20 d'un lingot de silicium monocristallin formé, selon des techniques connues de l'homme du métier, par solidification dirigée, par exemple par une méthode de tirage telle que la méthode de tirage Czochralski ou la méthode dite de Bridgman, ou encore par une méthode de refroidissement sous gradient, encore connue sous l'appellation « gradient freeze » en langue anglaise. 25 De préférence, les tranches (110) de silicium sont obtenues par découpe de la brique de départ, parallèlement à la direction de croissance du lingot. Une telle orientation de découpe permet avantageusement de s'affranchir des problèmes de ségrégation des dopants et impuretés du lingot. Alternativement, dans le cas où l'on souhaite former un substrat présentant à la 30 fois des zones actives dopées n et des zones actives dopées p, les tranches de silicium mises en oeuvre en étape (a) du procédé de l'invention peuvent être issues de la découpe de deux briques distinctes de conductivité électrique opposée. Il est entendu que les traitements opérés sur les tranches de silicium en étape (b) et (c), peuvent être apportés uniquement sur la ou les face(s) des tranches destinée(s) à être en regard d'une autre tranche de silicium dans la brique finale. Le traitement de surface en étape (b) peut être plus particulièrement opéré par 5 polissage selon des moyens connus de l'homme du métier, par exemple à l'aide d'un abrasif à base de particules de carbure de silicium ou de diamant. Ce traitement permet d'assurer une bonne planéité des surfaces des tranches à assembler. A l'issue de ce traitement de surface, les faces des tranches (110) destinées à être assemblées dans la brique finale présentent avantageusement une rugosité de surface 10 inférieure ou égale à 500 nm, en particulier inférieure ou égale à 200 nm. La rugosité de surface peut être par exemple mesurée à l'aide d'un profilomètre. L'homme du métier est à même de mettre en oeuvre en étape (c) des techniques connues pour former, en surface des faces polies des tranches obtenues à l'issue de l'étape 15 (b), des couches d'oxyde de silicium (220) d'épaisseur souhaitée. Elles peuvent être formées en soumettant les faces des tranches à assembler à un traitement d'oxydation thermique, opéré par exemple dans une étuve thermique. Il relève des compétences de l'homme du métier d'ajuster les conditions du traitement d'oxydation pour l'obtention de la couche oxydée souhaitée. Le traitement 20 d'oxydation peut être par exemple opéré à une température comprise entre 700 et 1 300°C, en particulier comprise entre 900 et 1 100°C. La durée du traitement d'oxydation thermique peut être comprise entre 5 minutes et 5 heures, en particulier entre 30 minutes et 1 heure. Comparativement aux couches de silice classiquement formées dans le domaine 25 du collage par adhésion moléculaire utilisé en microélectronique (par exemple dans le cadre de la réalisation de structures de type Se0I ou SOI), le procédé de l'invention met en oeuvre des épaisseurs d'oxyde de silicium plus importantes, aptes à assurer, dans la brique finale, une bonne isolation électrique entre les couches actives de silicium (tranches de silicium dopé n ou dopé p) et donc, au niveau du substrat final, une bonne isolation électrique entre 30 les zones actives, nécessaire pour les applications photovoltaïques. En particulier, les couches de SiO2 formées en surface des tranches à assembler peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une épaisseur (Le) comprise entre 100 nm et 10 iam, de préférence supérieure ou égale à 500 nm et plus particulièrement comprise entre 500 nm et 5 p.m. On désigne, par la suite, les tranches de silicium revêtues en surface d'une couche de SiO2, par tranches de silicium « oxydées ». Les couches d'oxyde de silicium formées selon l'invention assurent en outre, au niveau de la brique finale, une bonne passivation des interfaces avec les couches actives (tranches de silicium dopé n ou dopé p) et donc, au niveau du substrat final, une bonne passivation aux interfaces entre les zones actives et les zones d'isolation. Dans le cadre du procédé de préparation du substrat composite selon 10 l'invention, les couches de SiO2 vont faire fonction d'agent d'assemblage pour les tranches de silicium. Dans une quatrième étape (d) du procédé de l'invention, les tranches de silicium oxydées sont agencées pour former la brique (100). Selon un mode de réalisation particulier, comme décrit en exemple 1 et illustré 15 en figure 3, une brique (100) peut être simplement (re)constituée en empilant des tranches de silicium oxydées les unes sur les autres. Les tranches de silicium ainsi positionnées, présentant en particulier les couches de SiO2 de surface en regard les unes des autres, sont ensuite assemblées par collage intime, opéré par exemple dans une étuve. 20 Le « collage intime » s'entend de l'établissement de liaisons fortes covalentes, et non pas de simples liaisons hydrogène (plus faibles que des liaisons covalentes). De même, il appartient aux connaissances générales de l'homme du métier d'ajuster les conditions de mise en oeuvre du collage en étape (d), notamment en termes de température et de durée, pour assurer l'établissement de liaisons fortes Si-O-Si. 25 Le collage peut être plus particulièrement opéré à une température supérieure ou égale à 600°C, en particulier comprise entre 600°C et 1 200°C et notamment comprise entre 800°C et 1 000°C. De préférence, la température de collage intime en étape (d) est strictement inférieure à 1 100°C, en particulier inférieure ou égale à 1 000°C et plus particulièrement 30 inférieure ou égale à 900°C. La durée du traitement de collage peut être comprise entre 10 minutes et 2 heures, en particulier entre 30 minutes et 1 heure. Dans le cadre de cette première variante de réalisation, les couches d'isolation électrique, ainsi établies entre deux couches actives de silicium dopé p ou dopé n, sont en oxyde de silicium. La brique finale ainsi obtenue à l'issue de l'étape (d), présentant dans au moins un plan de coupe, un empilement de couches actives de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique, est ensuite découpée, selon une direction de découpe parallèle à la direction (I) d'empilement desdites couches, comme représenté schématiquement en figure 3e, pour obtenir le substrat souhaité. Cette découpe peut être opérée par toute méthode classique connue de l'homme 10 du métier, par exemple à l'aide d'une scie à bande, d'un fil de diamant ou encore en utilisant des grains de SiC comme abrasifs. Les dimensions de la tranche découpée sont bien entendu choisies au regard des dimensions du substrat de silicium souhaité, en particulier de son épaisseur (e) et de sa longueur (L). 15 2" mode de réalisation Il est fait référence dans la description qui suit de ce second mode de réalisation, à la figure 4 annexée. Selon cette seconde variante, un substrat composite à base de silicium (1) peut 20 être obtenu via au moins les étapes consistant en : (i) disposer de tranches (110) de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique (100) souhaitée ; (ii) former, en surface des tranches à assembler, une couche (220) d'oxyde de 25 silicium, d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (iii) déposer, en surface des tranches de silicium oxydées, une couche (230) d'une suspension colloïdale aqueuse à base de silice, de carbure de silicium et/ou de nitrure de silicium, de taille particulaire moyenne inférieure ou égale à 2 iam ; (iv) agencer les tranches ainsi revêtues à l'issue de l'étape (iii) de manière à 30 constituer ladite brique (100) souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage dans des conditions propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si, à une température supérieure ou égale à 1 000°C ; et (v) découper ladite brique (100) obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (iv), parallèlement à la direction d'assemblage des couches (110) et (220), pour obtenir ledit substrat (1) souhaité. Comme détaillé dans le cadre de la première variante de réalisation, les tranches de silicium dopé p et/ou n peuvent être obtenues, préalablement à leur mise en oeuvre en étape (i) du procédé de l'invention, par découpe d'une ou plusieurs briques de départ. Comparativement à la première variante décrite précédemment, cette seconde variante de procédé permet avantageusement de s'affranchir d'une étape de polissage des surfaces des tranches de silicium de départ. Ainsi, dans le cadre de cette seconde variante de réalisation, les tranches de silicium, non polies, peuvent être directement soumises à un traitement d'oxydation thermique pour former, en surface des tranches de silicium à assembler, les couches de SiO2 d'épaisseur souhaitée. Le traitement d'oxydation peut être par exemple opéré à une température comprise entre 700 et 1 300°C, en particulier comprise entre 900 et 1 100°C. La durée du traitement d'oxydation thermique peut être comprise entre 5 minutes et 5 heures, en particulier entre 30 minutes et 1 heure. Les couches de SiO2 formées en surface des tranches à assembler peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une épaisseur (Le) comprise entre 100 nm et 10 i.tm, de préférence une épaisseur supérieure ou égale à 500 nm et plus particulièrement comprise entre 500 nm et 5 i.tm. Dans une troisième étape (iii) de cette seconde variante de procédé, on dépose en surface des tranches de silicium oxydées, une couche (230) d'une suspension aqueuse de silice colloïdale, de carbure de silicium ou de nitrure de silicium colloïdal. La suspension colloïdale présente plus particulièrement une taille particulaire moyenne D50 inférieure ou égale à 2 i.tm. La taille particulaire moyenne peut être déterminée par Microscopie Electronique à Balayage. De préférence, la taille particulaire moyenne de la suspension colloïdale déposée en surface des tranches est inférieure ou égale à 1 i.tm, en particulier inférieure ou égale à 500 nm, et plus particulièrement comprise entre 20 et 100 nm. Selon un mode de réalisation particulièrement préférée, les couches déposées en étape (iii) sont formées d'une suspension de silice colloïdale. Les couches (230) de suspension colloïdale déposées en étape (iii) peuvent présenter, indépendamment les unes des autres, une épaisseur comprise entre 50 i.tm et 500 i.tm, en particulier entre 100 i.tm et 200 i.tm. La formation de couches de suspension colloïdale en surface des faces des tranches de silicium oxydées destinées à être assemblées permet avantageusement de s'affranchir des tolérances géométriques (variations d'épaisseurs) inhérentes aux tranches de silicium de départ, et favorise ainsi leur assemblage. Ainsi, les tranches de silicium ainsi revêtues sont ensuite agencées pour former la brique (100), et assemblées par collage intime. Selon un mode de réalisation particulier, comme décrit en exemple 2 et illustré en figure 4, une brique (100) peut être simplement (re)constituée en empilant, les unes sur les autres, les tranches de silicium oxydées et revêtues de la suspension colloïdale. Il relève des compétences de l'homme du métier d'ajuster les conditions de mise en oeuvre du collage en étape (iv), notamment en termes de température et de durée, 20 pour assurer l'établissement de liaisons fortes Si-O-Si entre deux tranches de silicium en regard l'une de l'autre. Le collage en étape (iv) peut être par exemple opéré à une température comprise entre 1 000°C et 1 300°C. 25 De préférence, la température de collage intime en étape (iv) est supérieure ou égale à 1 100°C, en particulier comprise entre 1 100°C et 1 200°C. La durée du traitement de collage peut être comprise entre 30 minutes et 4 heures, en particulier entre 1 heure et 2 heures. Au cours de cette étape (iv), la couche de suspension colloïdale en surface des 30 tranches à assembler est frittée, ce qui permet avantageusement de favoriser la cohésion de la couche d'isolation ainsi formée entre deux tranches de silicium. Dans le cadre de cette seconde variante de réalisation, les couches d'isolation électrique, ainsi établies entre deux couches actives de silicium dopé p ou dopé n, peuvent être formées d'un mélange de silice et de carbure et/ou nitrure de silicium. Toujours dans le cadre de cette seconde variante de réalisation, la pression hydrostatique exercée par les tranches de silicium empilées les unes sur les autres étant susceptible de varier en fonction de la hauteur de l'empilement, les couches d'isolation électrique (200) dans la brique finale formée à l'issue de l'assemblage des tranches peuvent présenter des épaisseurs variables. Par conséquent, la largeur (L2) des zones d'isolation électrique (20) dans le substrat issu de la découpe d'une telle brique peut varier d'une zone d'isolation à une autre. Les inventeurs ont toutefois constaté que ces variations de largeur n'étaient pas préjudiciables à l'isolation électrique des sous-cellules de la plaquette PV élaborée à partir d'un tel substrat. Alternativement, il est possible d'employer en étape (iv) du procédé de l'invention, un dispositif de serrage permettant d'assurer une pression identique sur les différentes interfaces de l'empilement, et d'obtenir des couches d'isolation électrique dans la brique finale d'épaisseur sensiblement constante. Comme pour la première variante de procédé, la brique finale (100), ainsi obtenue à l'issue de l'étape (iv), présentant dans au moins un plan de coupe, un empilement de couches actives de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique, est ensuite découpée, selon une direction de découpe parallèle à la direction (I) d'empilement des couches, comme représenté schématiquement en figure 2e, pour obtenir le substrat (1) souhaité. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux variantes illustrées en figures 3 et 4, dans lesquelles les briques (100) sont formées par simple empilement de tranches de silicium après création des couches intermédiaires d'isolation électrique. Il est entendu que l'homme du métier est à même de mettre en oeuvre des assemblages plus complexes des slabs de silicium, en vue d'obtenir, via l'une ou l'autre des variantes décrites précédemment, les substrats de silicium souhaités. Par exemple, dans le cadre de l'élaboration d'un substrat de silicium présentant des zones actives agencées selon un motif bidimensionnel de type damier, comme évoqué précédemment, il est entendu que les slabs de silicium sont alors assemblés suivant deux directions perpendiculaires d'empilement pour former une brique adéquate qui fournira par découpe un tel substrat. DISPOSITIFS PHOTOVOLTAIOUES L'invention concerne encore, selon un autre de ses aspects, un dispositif photovoltaïque, en particulier une cellule photovoltaïque ou un module photovoltaïque, comportant au moins un substrat composite à base de silicium selon l'invention. L'homme du métier est à même de mettre en oeuvre les traitements adéquats 10 classiques, pour l'élaboration d'une cellule photovoltaïque (PV), à partir d'un substrat selon l'invention. Un substrat selon l'invention peut ainsi être mis en oeuvre dans tout type de procédé pour la réalisation d'une cellule PV, par exemple dans des technologies dites « basse température » de type hétérojonction, des technologies « haute température » de 15 type homojonction, ou des technologies de cellules PV à contacts arrière. Une cellule PV, élaborée à partir d'un substrat composite selon l'invention, est subdivisée en sous-cellules de plus petite taille. De telles cellules PV permettent avantageusement de produire un niveau de tension élevé, tout en débitant moins de courant. Les cellules PV obtenues selon l'invention peuvent alors être assemblées pour 20 élaborer un module photovoltaïque de taille raisonnable, classiquement de dimension de l'ordre du m2, et présentant une tension accrue par rapport aux modules élaborés à partir de cellules classiques. Selon encore un autre de ses aspects, l'invention concerne ainsi un module photovoltaïque formé d'un ensemble de cellules photovoltaïques selon l'invention. 25 L'invention va maintenant être décrite au moyen des exemples suivants, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif de l'invention. EXEMPLES EXEMPLE 1 Une brique de silicium (4) dopé au bore à 1016 atm/cm3, de 156 x 156 mm2 de base et de 250 mm de haut, est découpée en 6 tranches (110), encore appelées « slabs » d'environ 25 mm de largeur (Figures 3a et 3b). Les slabs (110) sont ensuite soumis à un traitement de rectification/polissage à l'aide d'un abrasif basé sur des particules de diamant permettant de faire descendre la rugosité des faces, mesurée à l'aide d'un profilomètre, à une valeur inférieure à 200 nm (Figure 3c). Les slabs ainsi polis sont introduits dans une enceinte thermique pour subir un premier cycle d'oxydation en atmosphère humide pendant 2 heures à 1 100°C. L'épaisseur des couches d'oxyde de silicium (220) ainsi formées à la surface des slabs est d'environ 1 jam (Figure 3d). Les slabs sont réempilés les uns sur les autres, et replacés dans l'enceinte thermique où ils sont soumis à un traitement thermique de 30 minutes à 800°C. A l'issue de ce traitement, la brique reconstituée (100) peut être manipulée. La brique (100) obtenue est ensuite découpée en wafers d'épaisseur de 200 jam dans un dispositif industriel (machine B5 de la société Applied Materials) (Figure 3e). Les wafers obtenus comprennent 6 zones actives (10) séparées entre elles par des zones d'isolation électrique (20) de largeur d'environ 2 jam (Figure 3f). EXEMPLE 2 Une brique de silicium (4) dopé au phosphore à 2.1015 atm/cm3, de 156 x 156 mm2 de base et de 250 mm de haut, est découpée en 6 tranches (110), encore appelées « slabs » d'environ 25 mm de largeur (Figures 4a et 4b). Les slabs (110) sont introduits dans une enceinte thermique pour subir un premier cycle d'oxydation en atmosphère humide pendant 2 heures à 1 000°C. L'épaisseur des couches d'oxyde de silicium (220) ainsi formées à la surface des slabs est d'environ 600 nm (Figure 4c). Après retour à la température ambiante, une suspension colloïdale à base d'eau contenant 40 % en volume de grains de silice de dimension moyenne 100 nm est déposée sur les faces des slabs destinées à être réassemblées. L'épaisseur de chacune des couches (230) est d'environ 250 jam (Figure 4d). Les slabs sont rempilés les uns sur les autres, et replacés dans l'enceinte thermique où ils sont soumis à un traitement thermique de 1 heure à 1 200°C. A l'issue de ce traitement, la brique reconstituée (100) peut être manipulée. 15 La brique obtenue est découpée en wafers d'épaisseur de 200 jam dans un dispositif industriel (machine B5 de la société Applied Materials (Figure 4e). Les wafers obtenus comprennent 6 zones actives (10) séparées entre elles par des zones d'isolation électrique (20). La plus large des zones d'isolation est voisine de 200 jam et la plus fine est voisine de 30 jam (Figure 4f). 20 Références : [1] Pozner et al., Progress in Photovoltaics 20 (2012), 197 ; 25 [2] Mewe et al., Silicon PV Conference, March 25-27, 2013, XIS: A Low- Current, High-Voltage Back-Junction Back-Contact Device, Energy Procedia (2013). 10 REVENDICATIONS1. Substrat composite (1) à base de silicium, présentant, dans un plan vertical de coupe, des zones actives (10) de silicium dopé p et/ou dopé n, chacune des zones actives s'étendant sur toute l'épaisseur (e) du substrat, deux zones actives étant séparées entre elles par au moins une zone d'isolation électrique (20) comprenant une teneur massique en oxyde de silicium supérieure ou égale à 50 %. 2. Substrat selon la revendication 1, dans lequel lesdites zones actives (10) présentent, indépendamment les unes des autres, une largeur (L1) comprise entre 1 mm et 10 cm, en particulier entre 5 mm et 5 cm. 3. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite zone d'isolation électrique (20) comprend une teneur massique en oxyde de silicium supérieure ou égale à 75 %, voire est formée en totalité d'oxyde de silicium. 4. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite zone d'isolation électrique (20) comprend un ou plusieurs matériau(x) X choisi(s) parmi le carbure de silicium et le nitrure de silicium, en une teneur massique strictement inférieure à 50 %, en particulier comprise entre 0 et 25 %. 5. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacune des zones d'isolation électrique (20) présente une largeur (L2) comprise entre 200 nm et 5 mm, en particulier entre 100 p.m et 500 p.m. 6. Substrat selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la disposition desdites zones actives (10) dans le substrat, observé suivant une direction verticale, forme un motif bidimensionnel, en particulier de type damier, avec le côté d'un carré étant plus particulièrement compris entre 1 mm et 10 cm, notamment entre 5 mm et 5 cm, lesdites zones d'isolation électrique formant le pourtour de chacune des zones actives (10). 7. Procédé de préparation d'un substrat composite (1) à base de silicium, par découpe d'une brique (100) présentant, dans au moins un plan de coupe, des couches actives (110) de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique (200), comprenant au moins les étapes consistant en :(a) disposer de tranches (110) de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique (100) souhaitée ; (b) soumettre les faces des tranches (110) à assembler à un traitement de 5 surface propice à leur conférer une rugosité de surface inférieure ou égale à 500 nm ; (c) former, en surface des tranches de silicium traitées en étape (b), une couche d'oxyde de silicium (220), d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (d) agencer lesdites tranches de silicium oxydées de manière à constituer ladite brique (100) souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage dans des conditions 10 propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si ; et (e) découper ladite brique (100) obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (d), perpendiculairement aux plans d'assemblage, pour obtenir ledit substrat (1) souhaité. 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les couches de SiO2 15 (220) sont formées en étape (c) en soumettant les faces des tranches (110) à assembler à un traitement d'oxydation thermique, en particulier opéré à une température comprise entre 700°C et 1 300°C, notamment comprise entre 900°C et 1100°C. 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ledit traitement d'oxydation thermique est opéré pendant une durée comprise entre 5 minutes et 5 heures, 20 en particulier entre 30 minutes et 1 heure. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le collage en étape (d) est opéré à une température supérieure ou égale à 600°C, en particulier comprise entre 600°C et 1 200°C et plus particulièrement comprise entre 800°C et 1 000°C. 25 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel le collage en étape (d) est opéré pendant une durée comprise entre 10 minutes et 2 heures, en particulier entre 30 minutes et 1 heure. 12. Procédé de préparation d'un substrat composite (1) à base de silicium, par découpe d'une brique (100) présentant, dans au moins un plan de coupe, des couches 30 actives (110) de silicium dopé p et/ou dopé n séparées entre elles par des couches d'isolation électrique (200), comprenant au moins les étapes consistant en :(i) disposer de tranches (110) de silicium dopé n et/ou p, lesdites tranches étant destinées à former, par assemblage et après création des couches d'isolation électrique, ladite brique (100) souhaitée ; (ii) former, en surface des tranches à assembler, une couche (220) d'oxyde de silicium, d'épaisseur supérieure ou égale à 100 nm ; (iii) déposer, en surface des tranches de silicium oxydées à assembler, une couche (230) d'une suspension colloïdale aqueuse, à base de silice, de carbure de silicium et/ou de nitrure de silicium et présentant une taille particulaire moyenne inférieure ou égale à2 pm (iv) agencer les tranches ainsi revêtues à l'issue de l'étape (iii) de manière à constituer ladite brique (100) souhaitée, et assembler lesdites tranches par collage à une température supérieure ou égale à 1 000°C dans des conditions propices à l'établissement de liaisons covalentes Si-O-Si ; et (v) découper ladite brique (100) obtenue à l'issue de l'assemblage des tranches en étape (iv), perpendiculairement aux plans d'assemblage, pour obtenir ledit substrat (1) souhaité. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel lesdites couches de SiO2 (220) sont formées en étape (ii) en soumettant les faces des tranches (110) à assembler à un traitement d'oxydation thermique, en particulier opéré à une température comprise entre 20 700°C et 1 300°C, notamment comprise entre 900°C et 1 100°C. 14. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ledit traitement d'oxydation thermique est opéré pendant une durée comprise entre 5 minutes et 5 heures, en particulier entre 30 minutes et 1 heure. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la 25 couche déposée en étape (iii) est formée d'une suspension aqueuse de silice colloïdale. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans lequel le collage en étape (iv) est opéré à une température comprise entre 1 000°C et 1 300°C, en particulier comprise entre 1 100°C et 1 200°C. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel le 30 collage en étape (iv) est opéré pendant une durée comprise entre 30 minutes et 4 heures, en particulier entre 1 heure et 2 heures. 18. Dispositif photovoltaïque, en particulier cellule photovoltaïque, comportant un substrat composite à base de silicium tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.