Brevet FR3047354A1 — publié le 20170804

CELLULE PHOTOVOLTAÏQUE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE CELLULE PHOTOVOLTAÏQUE DOMAINE TECHNIQUE Le domaine de l'invention est celui des cellules photovoltaïques et des procédés de fabrication de cellules photovoltaïques. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Actuellement, la technologie dominante pour les cellules solaires est basée sur l'utilisation du matériau silicium, sous sa forme mono- ou poly-cristalline. Une possibilité pour augmenter le rendement d'une cellule solaire à base de silicium consiste à ajouter sur cette dernière une couche de matériau III-V. Un matériau III-V est un alliage d'un ou plusieurs éléments de la colonne III du tableau de Mendeleïev avec un ou plusieurs éléments de la colonne V du tableau de Mendeleïev, à l'exclusion des matériaux III-V contenant de l'azote,du bore, du thallium ou du bismuth. Cette couche de matériau III-V forme généralement une jonction p-n sur la cellule en silicium. Toutefois, l'épitaxie d'une couche de matériau III-V sur une couche de silicium pose de nombreux problèmes, notamment du fait du désaccord de paramètre de maille entre ces deux matériaux. Ainsi, dans le cas où le matériau III-V est du GaAs, la différence de paramètre de maille entre le matériau III-V et le silicium est d'environ 4%, ce qui créé des dislocations dans le matériau III-V avec une densité supérieure à 106 cm-2. En outre, le matériau III-V et le silicium présentent des coefficients d'expansion thermiques très différents, ce qui peut faire fissurer la couche en matériau III-V. Ce phénomène est nommé dans la littérature en langue anglaise « epilayer cracking ». En outre, le désaccord chimique entre le matériau III-V et le silicium induit une morphologie de nucléation de mauvaise qualité, ce qui génère la création de défauts d'empilement (nommé dans la littérature en langue anglaise « stacking faults ») et de micro fissures (nommé dans la littérature en langue anglaise « microtwins »). Enfin, la croissance d'un matériau polaire (III-V) sur un matériau qui ne l'est pas (Si) va induire la présence de parois d'antiphase dans la couche de III-V. Ces parois sont un défaut où l'on va avoir des liaisons entres atomes d'éléments III entres eux, ou bien atomes d'éléments V entres eux, alors que dans un cristal sans défaut, on devrait uniquement avoir des liaisons entres atomes d'éléments III avec des atomes d'éléments V. 3047354 2 L'ensemble de ces défauts cristallins entraîne une dégradation des performances de la cellule solaire. Pour remédier à ce problème, il est connu de faire croitre le matériau III-V dans des 5 tranchées afin de bloquer la propagation des dislocations. Ainsi, le document US2010/0025683 propose de déposer une couche d'un matériau diélectrique sur le substrat en silicium et de faire croitre le matériau semi-conducteur dans des tranchées de cette couche de matériau diélectrique. Toutefois, cette structure ne permet qu'un confinement partiel des défauts. Par ailleurs, dans ce document, la grille métallique recouvre le matériau 10 semi-conducteur. La présence d'une telle grille ombre le semi-conducteur de la lumière qui l'éclairera pendant son fonctionnement et qui servira à la photo conversion. Par conséquent, la partie du matériau semi-conducteur sous la grille métallique est perdue pour la photo conversion, diminuant d'autant le rendement photovoltaïque espéré au total pour le dispositif. 15 Le document W02010/033813 décrit également un procédé d'hétéro-épitaxie de matériaux en désaccord de paramètres de maille sur un substrat de silicium. Dans ce document, l'hétéro-épitaxie a lieu dans des cavités créées dans une couche de dioxyde de silicium (SiO2). La cavité est remplie par épitaxie sélective de germanium ou de matériau III-V, et les défauts sont confinés dans la cavité. Puis, le cristal épitaxié sort de la cavité de sorte que la 20 croissance continue verticalement, mais également latéralement, jusqu'à ce que les cristaux adjacents se rejoignent. Le cristal peut être de bonne qualité cristallographique lorsqu'il sort de la cavité, mais, au moment de la jonction avec les autres cristaux, de nouveaux défauts cristallins de type joints de grains apparaissent. Par ailleurs, le procédé décrit dans ce document nécessite, pour obtenir une cellule photovoltaïque fonctionnelle, d'effectuer un 25 report des couches épitaxiées sur une poignée mécanique réceptrice, et d'éliminer le substrat de croissance en silicium. Ces étapes compliquent la réalisation de la cellule photovoltaïque et augmente son cout de fabrication. EXPOSE DE L'INVENTION 30 L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une cellule photovoltaïque plus simple à fabriquer que celle de l'art antérieur et qui présente des performances améliorées. 35 Pour ce faire, un premier aspect de l'invention concerne une cellule photovoltaïque comportant: 3047354 3 un substrat en silicium; un réseau de murs en matériau diélectrique, le réseau de murs en matériau diélectrique définissant des alvéoles de section carrée ou hexagonale, une couche tampon dans chaque alvéole ; 5 au moins une jonction pn dans chaque alvéole, la jonction pn étant déposée sur la couche tampon, la jonction pn comportant un matériau semi-conducteur présentant un paramètre de maille différent de celui du substrat, la couche tampon présentant un paramètre de maille identique à celui de la jonction pn déposée sur cette couche tampon; 10 une grille métallique alignée avec au moins une partie des murs. La cellule photovoltaïque est particulièrement avantageuse car les jonctions pn sont formées sur une couche tampon dans des alvéoles de section carrée ou hexagonale ce qui permet de confiner les défauts dans toutes les directions. Ainsi, la majorité des défauts sont 15 concentrés dans les couches tampon et ne remontent pas dans les jonctions pn. Par ailleurs, le fait d'avoir des alvéoles de section carrée ou hexagonale permet une bonne tenue mécanique des murs les entourant, même lorsque ces murs sont relativement fins. On peut ainsi minimiser la largeur des murs afin d'avoir un maximum de surface disponible pour les jonctions pn sans menacer la solidité de l'ensemble. En outre, cette géométrie pour les 20 alvéoles permet de réaliser des alvéoles de hauteur importante, de sorte que les jonctions pn peuvent être contenues entièrement dans les alvéoles de façon à minimiser la densité de défauts dans les jonctions pn sur toute leur hauteur. Par ailleurs, la grille métallique est localisée uniquement au dessus des murs de sorte qu'elle ne recouvre pas les jonctions pn. Elle ne créé donc pas d'ombrage de sorte que le rendement photovoltaïque de la cellule 25 ainsi formée est amélioré. La cellule photovoltaïque peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-après prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. 30 Selon un mode de réalisation, une extrémité supérieure d'au moins une partie des murs est gravée de façon à former des tranchées entre une partie supérieure des jonctions pn de deux alvéoles adjacentes, la grille métallique étant localisée dans les tranchées. Selon un autre mode de réalisation, la cellule photovoltaïque comporte une couche d'oxyde 35 transparent conducteur intercalée entre les murs et la grille métallique, ce qui permet de favoriser la conduction entre la jonction pn et la grille métallique. 3047354 4 L'invention concerne tout particulièrement le cas où le substrat est en silicium et où le matériau semi-conducteur de la jonction pn est un matériau III-V. 5 Avantageusement, chaque alvéole présente une profondeur comprise entre sa largeur et 20 fois sa largeur, ce qui permet aux alvéoles d'être suffisamment résistantes pour supporter les étapes du procédé de fabrication de la cellule photovoltaïque. Avantageusement, chaque mur présente une largeur comprise entre 0,2 lm et 2 pm, et de 10 préférence entre 0,5 lm et 1 pm. En effet, la largeur des murs est de préférence la plus faible possible afin de ne pas trop occuper d'espace et de laisser un maximum d'espace pour les jonctions pn. Toutefois, la largeur des murs doit être suffisante pour qu'ils aient une bonne tenue mécanique. 15 Avantageusement, chaque alvéole présente une largeur comprise entre 1 et 5 pm, afin de minimiser la densité de défauts dans les jonctions pn tout en gardant suffisamment de surface disponible pour les jonctions pn. Avantageusement, la couche tampon présente une épaisseur supérieure ou égale à la 20 largeur des alvéoles, ce qui permet d'avoir un minimum de défauts dans la jonction pn déposée sur la couche tampon. Avantageusement, chaque alvéole contient au moins deux jonctions pn, ce qui permet d'augmenter le rendement de la cellule photovoltaïque. 25 Un deuxième aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque comportant les étapes suivantes : formation d'un réseau de murs en matériau diélectrique sur un substrat en silicium, le réseau de murs en matériaux diélectrique définissant des alvéoles de section carrée 30 ou hexagonale ; croissance par épitaxie d'une couche tampon dans chaque alvéole ; croissance par épitaxie d'au moins une jonction pn dans chaque alvéole, la jonction pn étant déposée sur la couche tampon, la jonction pn comportant un matériau semiconducteur présentant un paramètre de maille différent de celui du substrat, la 35 couche tampon présentant un paramètre de maille identique à celui de la jonction pn déposée sur cette couche tampon; 3047354 5 - dépôt d'une grille métallique alignée avec au moins une partie des murs. Le procédé permet donc de faire croitre sur un substrat en silicium des jonctions pn présentant un paramètre de maille différent de celui du substrat en minimisant la densité de 5 défauts dans ces jonctions pn et en optimisant les performances de la cellule photovoltaïque ainsi formée. Le procédé selon le deuxième aspect de l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-après prises individuellement ou selon toutes les 10 combinaisons techniquement possibles. Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre les étapes suivantes : gravure d'une extrémité supérieure d'au moins une partie des murs de façon à former des tranchées entre une partie supérieure des jonctions pn de deux alvéoles 15 adjacentes ; dépôt de la grille métallique dans les tranchées. Selon un autre mode de réalisation, le procédé comporte une étape de dépôt d'une couche d'oxyde transparent conducteur intercalée entre les murs et la grille métallique. 20 Avantageusement, l'étape de formation du réseau de murs comporte les étapes suivantes : gravure du substrat en silicium en utilisant un masque déposé sur le substrat de façon à former un réseau de murs en silicium, le réseau de murs en silicium définissant des alvéoles de section carrée ou hexagonales ; 25 oxydation des murs en silicium de façon à former des murs en dioxyde de silicium. Le réseau de murs peut ainsi être fabriqué facilement en utilisant la partie supérieure du substrat en silicium. Le réseau de murs ainsi formé est alors solidement fixé au substrat en silicium. 30 Lorsqu'une couche de dioxyde de silicium se forme au fond des alvéoles lors de l'étape d'oxydation des murs de silicium, le procédé peut comporter une étape de gravure anisotrope de la couche de dioxyde de silicium déposée au fond des alvéoles. Cette étape permet d'obtenir des alvéoles dont le fond est constitué de silicium. Le fond en silicium servira ensuite de base à la croissance épitaxiale de la couche tampon. 35 Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape de recuit du substrat en silicium 3047354 6 de façon à préparer la surface en silicium au fond des alvéoles. Préférentiellement, le procédé comporte en outre une étape d'oxydation, de préférence inférieure à 10 nm, suivie d'une désoxydation. On élimine ainsi le silicium endommagé en fond de cavité par l'étape de gravure précédente. Le recuit est de préférence effectué à une température comprise entre 5 750°C et 1100°C, et de manière plus préférentielleà une température comprise entre 850°C et 1100°C. Le recuit est de préférence effectuée sous atmosphère hydrogène. Avantageusement, l'étape de gravure du substrat en silicium de façon à former un réseau de murs en silicium comporte les étapes suivantes : 10 formation d'une couche d'oxyde sur le substrat en silicium ; formation d'un masque en résine sur la couche d'oxyde ; gravure de la couche d'oxyde et du substrat en silicium au travers du masque en résine. En effet, il est préférable de former un masque à la surface du substrat en silicium car sinon 15 le masque en résine pourrait être consommé avant la fin de l'étape de gravure. On pourrait également réaliser un masque en résine d'épaisseur importante, mais cela compliquerait le procédé. Ce procédé est connu en microélectronique sous l'appellation utilisation d'un masque dur. 20 Avantageusement, l'étape de gravure est effectuée par photolithographie. Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape d'amincissement des murs en silicium, l'étape d'amincissement des murs en silicium comportant les étapes suivantes : oxydation partielle des murs en silicium de façon à obtenir une couche en dioxyde de 25 silicium à la surface de chaque mur en silicium ; gravure sélective avec arrêt sur silicium de la couche en dioxyde de silicium à la surface de chaque mur en silicium. En effet, cette étape permet en outre d'obtenir des murs très fins, et donc un espace disponible important pour les jonctions pn. En outre, elle permet de contrôler précisément et 30 de manière reproductible la largeur des murs obtenus. Avantageusement, le procédé comporte en outre une étape de croissance par épitaxie d'au moins une deuxième jonction pn dans chaque alvéole. En effet, le procédé est particulièrement avantageux en ce qu'il permet la croissance par épitaxie de multi-jonctions 35 dans chaque alvéole. On peut ainsi augmenter le rendement de la cellule photovoltaïque obtenue. 3047354 7 BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui représentent : 5 Les figures 1 a à 1j, une vue en coupe d'un substrat pendant un procédé selon un mode de réalisation de l'invention ; Les figures 2a à 2j, une vue de dessus du substrat pendant le procédé des figures la à lj ; La figure 3 un agrandissement d'une partie du substrat des figures 1 h et 2h ; 10 La figure 4, une vue de dessus d'une cellule photovoltaïque selon un autre mode de réalisation ; La figure 5, une vue de dessus d'un substrat selon un autre mode de réalisation de l'invention ; La figure 6, une vue en coupe d'un substrat selon un autre mode de réalisation de 15 l'invention ; La figure 7, une représentation de l'évolution du paramètre de maille dans le substrat de la figure 6, La figure 8, une vue en coupe d'un substrat selon un autre mode de réalisation de l'invention. 20 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION Un procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence aux figures 1 a à 1j et 2a à 2j. 25 Ce procédé comporte une première étape de formation d'un réseau de murs en matériau diélectrique sur un substrat 1 en silicium. Le substrat 1 est de préférence en silicium monocristallin. Il présente de préférence un plan de surface d'orientation cristalline (001). On peut par exemple utiliser un substrat de 300 mm de diamètre. L'épaisseur du substrat sera 30 de préférence supérieure à 500 lm de façon à pouvoir utiliser une partie du substrat 1 pour former les murs en matériaux diélectrique comme on le verra dans la suite. Ainsi le substrat peut par exemple présenter une épaisseur de 775 Le substrat 1 présente de préférence une surface polie miroir, c'est-à-dire sans aucun défaut ni aucune rayure visible au microscope optique et dont les défauts résiduels ont donc une taille inférieure au micromètre. 35 La surface du substrat est exempte de contamination métallique, particulaire et organique. 3047354 8 Différentes techniques peuvent être utilisées pour former le réseau de murs en matériau diélectrique. Dans ce mode de réalisation, en référence aux figures 1 b et 2b, le procédé comporte une 5 première étape 101 de formation d'une couche d'oxyde 2 sur le substrat 1. Cette couche d'oxyde permettra de former un masque en oxyde à la surface du substrat. En effet, un masque en oxyde sera plus résistant qu'un masque en résine lors des étapes de fabrication ultérieures de gravure. Selon un mode de réalisation préférentiel, la couche en oxyde 2 est une couche en dioxyde de silicium. Elle peut ainsi être réalisée facilement en oxydant 10 thermiquement une partie du substrat en silicium de façon à former une couche de SiO2 en surface du substrat en silicium. La couche de SiO2 présente de préférence une épaisseur comprise entre 10 nm et 1000 nm. Alternativement, une couche d'un autre oxyde pourrait être déposée sur le substrat en 15 silicium. En référence aux figures 1 c et 2c, le procédé comporte une étape 102 de formation d'un masque en résine 3 sur la couche en oxyde 2. Le masque en résine 3 comporte le motif qu'on souhaite obtenir pour le réseau de murs en matériau diélectrique. Le masque en 20 résine 3 comporte un motif de section carrée ou hexagonale. Ce motif comporte des ouvertures 4 de largeur L comprise entre 1 lm et 5 iim. Ces ouvertures 4 sont délimitées par des parois 5 de largeur comprise entre 0,2 lm et 2 i..tm, et de préférence entre 0,5 lm et 1 i..tm. Le motif est de préférence aligné sur les directions cristallographiques du substrat. 25 En référence aux figures ld et 2d, le procédé comporte ensuite une étape 103 de transfert du motif du masque en résine 3 dans la couche en oxyde 2 puis dans le substrat 1. Pour ce faire, la couche en oxyde 2 et le substrat 1 sont gravés. Lors de cette étape 103 de gravure, le motif est d'abord transféré dans la couche en oxyde 2 qui sera consommée moins vite que 30 le masque en résine 3. La gravure du substrat peut donc continuer même si le masque en résine 3 est totalement consommé. En effet, au cours de cette étape, le masque en résine 3 pourra être partiellement ou totalement consommé. Le masque en oxyde pourra également être partiellement consommé. Cette étape 103 de gravure permet de former des alvéoles 6 dans le substrat 1. Les alvéoles 6 sont séparées par des murs en silicium 7. Le fait de 35 réaliser le réseau de murs par gravure du substrat en silicium permet d'obtenir un réseau de murs en silicium qui est solidaire du substrat et qui a une très bonne tenue mécanique. Les 3047354 9 alvéoles 6 ont une section transversale de forme carrée ou hexagonale, de façon à renforcer la solidité mécanique des murs en silicium 7. Ceci est important car les murs seront sollicités mécaniquement par les étapes ultérieures du procédé. En effet, ils pourront être soumis à des nettoyages, et notamment à des nettoyages par des jets sous pressions. La forme des 5 alvéoles en carré ou hexagone leur permet de résister à ces sollicitations, même lorsqu'ils présentent un facteur de forme important. On peut ainsi réaliser des alvéoles dont la profondeur P est au moins égale à leur largeur L. Plus précisément, la profondeur des alvéoles 6 sera de préférence comprise entre la largeur des alvéoles et 20 fois cette largeur, ce qui permettra de faire croitre entièrement plusieurs jonctions pn dans ces alvéoles de 10 sorte que les défauts resteront confinés par les murs sur toute la hauteur des jonctions pn contenues dans les alvéoles. Lorsque le masque en résine 3 n'a pas été totalement consommé lors de la gravure du réseau de murs en silicium, le procédé comporte ensuite une étape d'élimination du masque 15 en résine 3. Le procédé peut ensuite comporter une étape d'amincissement des murs en silicium obtenus. Pour cela, les murs en silicium 7 peuvent être oxydés partiellement de façon à former à leur surface une couche de dioxyde de silicium. Cette couche de dioxyde de 20 silicium est ensuite gravée sélectivement par rapport au silicium. Cette gravure sélective peut être effectuée par gravure humide ou vapeur à l'acide fluorhydrique. On obtient ainsi des murs en silicium de largeur choisie. Cette étape d'amincissement peut être répétée plusieurs fois afin d'affiner précisément les murs en silicium 7. Il est en effet avantageux de diminuer la largeur des murs afin de maximiser la surface des alvéoles 6, et donc, le 25 rendement de la cellule photovoltaïque pour une même unité de surface du substrat. En effet, la surface occupée par les murs de dioxyde de silicium est perdue pour la conversion photovoltaïque. Il est donc avantageux de diminuer autant que possible cette surface perdue en utilisant des cycles d'oxydation thermique/gravure sélective qui permettent de diminuer la surface occupé par ces murs de manière contrôlée et reproductible. Cet amincissement des 30 murs est par ailleurs rendu possible grâce à la forme des alvéoles qui restent solides, même lorsque les murs sont fins. En référence aux figures 1 e et 2e, le procédé comporte ensuite une étape 104 d'oxydation des murs en silicium 7 de façon à former des murs en dioxyde de silicium 8 (SiO2). Cette 35 oxydation peut être obtenue par recuit sous atmosphère oxygène. L'oxydation des murs peut être partielle et dans ce cas, il subsiste un noyau silicium dans les murs, ou totale et dans ce 3047354 10 cas, tout le silicium présent initialement dans les murs est oxydé. Lors de cette étape, une couche 9 de dioxyde de silicium peut se former sur le fond 10 des alvéoles 6. Dans ce cas, en référence aux figures 1f et 2f, le procédé peut comporter une 5 étape 105 de gravure anisotrope de la couche 9 de dioxyde de silicium de façon à éliminer cette couche 9 de dioxyde de silicium située au fond des alvéoles. A la fin de cette étape, le fond 10 des alvéoles 6 est constitué de silicium. Le procédé peut ensuite comporter une étape d'amélioration de la qualité du silicium au fond 10 des alvéoles 6. Cette étape permet de préparer la surface de silicium présente au fond des alvéoles 6 afin d'optimiser les conditions de la croissance épitaxiale. Pour cela, les impuretés présentes au fond des alvéoles peuvent être supprimées par nettoyage par voie chimique humide ou bien par voie plasma sèche. Cette étape de gravure peut potentiellement permettre de réduire la largeur des murs 8 de dioxyde de silicium (SiO2). La zone de silicium 15 endommagée par la gravure peut également être éliminée par une oxydation thermique fine, c'est-à-dire inférieure à 10 nm de SiO2 formé, suivie d'une désoxydation par voie chimique humide de la couche d'oxyde fine formée. Le silicium endommagé en fond de cavité est éliminée grâce à cette séquence. 20 On peut ensuite effectuer un recuit sous atmosphère hydrogène afin de reconstruire le cristal de silicium présent au fond des alvéoles. Le recuit est de préférence effectué à une température comprise entre 750°C et 1100°C. Le recit est de préférence effectué à une pression comprise entre 5 et 760 Torr. En effet, le cristal de silicium présent au fond des alvéoles peut avoir été endommagé lors de l'étape 103 de gravure des murs en silicium. 25 Cette étape de recuit sous atmosphère hydrogène permet de réparer le cristal de silicium de façon à optimiser les conditions de la croissance épitaxiale qui sera effectuée par la suite. Cette étape de recuit sous atmosphère hydrogène peut également permettre de réduire les dimensions latérales des murs 8 de dioxyde de silicium (SiO2). 30 En référence aux figures 1g et 2g, le procédé comporte ensuite une étape 106 de croissance par épitaxie d'une couche tampon B dans chaque alvéole 6. Cette couche tampon B présente le même paramètre de maille que la jonction pn qui sera déposée sur cette couche tampon B. La couche tampon B peut ainsi être une couche du même matériau semiconducteur que la jonction pn qui sera déposée sur cette couche tampon B. La couche 35 tampon B peut également être une couche de germanium, notamment lorsque la première jonction pn J1 qui est déposée sur la couche tampon est une couche de GaAs. La couche 3047354 11 tampon B peut également être une couche de AIAs, InP, SiGe. La couche tampon B permet de canaliser les défauts et d'éviter qu'ils ne remontent dans la ou les jonctions pn qui seront déposées dans les alvéoles 6. En effet, les défauts sont arrêtés par les murs en matériau diélectrique. La couche tampon B présente donc une densité de défauts supérieure à la 5 densité de défauts dans le matériau semi-conducteur de la jonction pn qui sera déposée sur cette couche tampon B. Afin de minimiser la densité de défauts dans la jonction pn qui sera déposée sur la couche tampon B, la couche tampon présente de préférence une épaisseur e supérieure ou égale à la largeur L des alvéoles. Par exemple, si l'alvéole est un carré de 1 lm de côté, la couche tampon présentera de préférence une épaisseur au moins égale à 1 10 ptm. En référence aux figures 1 h et 2h, le procédé comporte ensuite une étape 107 de croissance par épitaxie d'au moins une première jonction pn J1 sur la couche tampon B. Cette première jonction pn J1 est une couche d'un matériau semi-conducteur dont une partie inférieure 13 15 est dopée par un premier dopage et une partie supérieure 14 est dopée par un deuxième dopage. Ainsi, la partie inférieure 13 peut être dopée p et la partie supérieure 14 peut être dopée n ou inversement. Le matériau semi-conducteur présente un paramètre de maille différent du paramètre de maille du silicium. Le matériau semi-conducteur est de préférence un matériau III-V. Un matériau III-V est un alliage d'un ou plusieurs éléments de la colonne III 20 du tableau de Mendeleïev avec un ou plusieurs éléments de la colonne V du tableau de Mendeleïev, à l'exclusion des matériaux III-V contenant de l'azote,du bore, du thallium ou du bismuth. Le matériau III-V peut ainsi être un des suivants : GaAs, GaAsP, InP, GaInP, AIGaAs, GalnAsP, GalnAs. Les alvéoles 6 de section carrée ou hexagonale permettent de confiner les défauts dans la couche tampon B dans les deux directions du plan de 25 croissance, et elles permettent donc l'obtention de couches de matériau III-V de qualités cristallographiques compatibles avec la réalisation d'une cellule photovoltaïque. En référence aux figures 1i et 2i, le procédé peut également comporter une étape 108 de croissance par épitaxie d'une deuxième jonction pn J2 sur la première jonction pn J1. La 30 deuxième jonction pn J2 est une couche d'un matériau semi-conducteur dont une partie inférieure 15 est dopée par un premier dopage et une partie supérieure 16 est dopée par un deuxième dopage. Ainsi, la partie inférieure 15 peut être dopée p et la partie supérieure 16 peut être dopée n ou inversement. Le matériau semi-conducteur présente de préférence le même paramètre de maille que celui de la première jonction pn J2. Si ce n'est pas le cas, 35 une deuxième couche tampon est de préférence formée entre la première jonction pn J1 et la deuxième jonction pn J2 comme on le verra dans la suite. Le matériau semi-conducteur 3047354 12 est également de préférence un matériau III-V. Ce matériau peut notamment être un des suivants : GaAs, GaAsP, InP, GaInP, AIGaAs, GalnAsP, GalnAs. Le procédé est donc particulièrement avantageux car il permet de former des multi-jonctions 5 de bonne qualité cristallographique par croissance épitaxiale. Le procédé peut par exemple permettre de former dans chaque alvéole 6 une première jonction pn J1 en GaAs déposée sur le substrat en silicium et une deuxième jonction pn J2 en GaInP déposée sur la première jonction pn. Dans ce cas, la couche tampon B peut être en GaAs ou en germanium. 10 Entre chaque jonction J se trouve également une diode tunnel réalisée par épitaxie d'une jonction pn très fine. La présence de cette diode, nécessaire au fonctionnement de la cellule, n'est pas présentée dans les schémas pour des raisons de clarté. En référence aux figures 1j et 2j, le procédé comporte ensuite une étape 109 de réalisation 15 d'une grille métallique 11. Cette grille métallique est dite « grille métallique avant ». Pour ce faire, une extrémité supérieure du réseau de murs en matériau diélectrique est gravée de façon à former des tranchées 12 entre les jonctions pn J2 d'alvéoles 6 adjacentes. La grille métallique 11 est ensuite déposée dans ces tranchées 12 et uniquement dans ces tranchées 12. Comme représenté sur la figure 2j, tous les murs 8 en matériau diélectrique ne sont pas 20 gravés mais seulement une partie d'entre eux. Ainsi seuls les murs 8 sur lesquels la grille métallique 11 sera déposée sont gravés. En effet, la grille métallique 11 n'est pas déposée sur tous les murs 8 de façon à ne pas créer de court-circuit. La figure 3 représente un agrandissement d'une vue en coupe d'une partie d'une alvéole 6 25 de la figure 1j. Comme représenté sur cette figure, chaque tranchée 12 présente une profondeur Pt choisie de façon à ce que la grille métallique 11 soit en contact uniquement avec la partie supérieure 16 de la jonction pn J2 pour éviter les courts-circuits. Ainsi, lorsque la partie supérieure 16 de la deuxième jonction pn J2 est une partie dopée n, chaque tranchée 12 présente une profondeur Pt inférieure ou égale à l'épaisseur edopage de cette 30 partie dopée n. Le procédé comporte ensuite une étape de réalisation d'une grille métallique arrière (non représentée). 35 Le procédé peut également comporter une étape de dépôt d'une couche anti-réflective sur la jonction pn supérieure de chaque alvéole. 3047354 13 Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. 5 Ainsi, les alvéoles des figures 2a à 2j présentent une section carrée. Les alvéoles de ces figures sont alignées selon un premier axe X et selon un deuxième axe Y. Toutefois, en référence à la figure 4, on pourrait également décaler les alvéoles selon une des deux directions X ou Y. Dans ce mode de réalisation, les alvéoles ne sont donc plus alignées selon une des deux directions, ce qui permet aux murs en matériau diélectrique de mieux 10 résister aux contraintes mécaniques et thermiques rencontrées au cours du procédé de fabrication. Par ailleurs, en référence à la figure 5, les alvéoles pourraient présenter une section de forme hexagonale au lieu de présenter une section de forme carrée comme représenté sur 15 les figures 2a à 2j et 4. Les alvéoles de section carrée permettent une croissance épitaxiale de meilleure qualité dans les alvéoles. Les alvéoles de section hexagonales présentent une meilleure résistance mécanique. Par ailleurs, dans le procédé des figures 1a à 2i, seules deux jonctions pn J1, J2 ont été 20 déposées dans chaque alvéole 6. Toutefois, on pourrait également déposer une seule jonction pn dans chaque alvéole. Inversement, on pourrait également déposer trois jonctions pn ou plus dans chaque alvéole. Par ailleurs, la cellule photovoltaïque de la figure 1j comporte une seule couche tampon par 25 alvéole. Toutefois, on pourrait également envisager d'avoir plusieurs couches tampon dans chaque alvéole, une couche tampon étant insérée entre deux matériaux ayant des paramètres de maille différents. Ainsi, chaque alvéole pourrait comporter un empilement comportant : une première couche tampon B présentant un premier paramètre de maille al; 30 au moins une première jonction pn présentant un paramètre de maille identique au premier paramètre de maille al; une deuxième couche tampon B2 présentant un deuxième paramètre de maille a2 différent du premier paramètre de maille al; au moins une deuxième jonction pn présentant un paramètre de maille identique au 35 deuxième paramètre de maille a2. 3047354 14 A titre d'exemple, la figure 6 représente une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention dans laquelle chaque alvéole contient un empilement comportant : une première couche tampon B1 présentant un premier paramètre de maille al; une première jonction pn J1 présentant un paramètre de maille identique au premier 5 paramètre de maille al; une deuxième jonction pn J2 présentant un paramètre de maille identique au premier paramètre de maille al; une deuxième couche tampon B2 présentant un deuxième paramètre de maille a2 différent du premier paramètre de maille al; 10 une troisième jonction pn J3 présentant un paramètre de maille identique au deuxième paramètre de maille a2; une quatrième jonction pn J4 présentant un paramètre de maille identique au deuxième paramètre de maille a2. 15 La figure 7 représente l'évolution du paramètre de maille à travers une coupe transversale effectuée dans une des alvéoles de cette cellule photovoltaïque. Par ailleurs, le substrat pourrait également comporter une couche d'oxyde transparent conducteur 17 déposée sur les murs 8 et sur la jonction pn J2 en surface des alvéoles 6 de 20 façon à favoriser le contact électrique entre la grille métallique 11 et la jonction pn J2. Dans ce cas, la grille métallique 17 est toujours localisée au niveau des murs 8 afin d'éviter l'ombrage, mais une couche d'oxyde transparent conducteur 17 est intercalée entre les murs 8 et la grille métallique 17. La grille métallique 17 est donc alignée avec au moins une partie des murs. La grille métallique 17 est uniquement située au-dessus des murs. La grille 25 métallique n'est donc située au-dessus d'aucune jonction pn. REVENDICATIONS1. Cellule photovoltaïque comportant : un substrat (1) en silicium ; un réseau de murs (8) en matériau diélectrique, le réseau de murs (8) en matériau diélectrique définissant des alvéoles (6) de section carrée ou hexagonale, une couche tampon (B, B1, B2) dans chaque alvéole (6); au moins une jonction pn (J1, J2, J3, J4) dans chaque alvéole (6), la jonction pn (J1, J2, J3, J4) étant déposée sur la couche tampon (B, B1, B2), la jonction pn (J1, J2, J3, J4) comportant un matériau semi-conducteur présentant un paramètre de maille différent de celui du silicium, la couche tampon (B, B1, B2) présentant un paramètre de maille identique à celui de la jonction pn (J1, J2, J3, J4) déposée sur cette couche tampon (B, B1, B2) ; une grille métallique (11), alignée avec au moins une partie des murs (8). 2. Cellule photovoltaïque selon la revendication 1, dans laquelle une extrémité supérieure d'au moins une partie des murs (8) est gravée de façon à former des tranchées (12) entre les jonctions pn (J2, J4) de deux alvéoles (6) adjacentes, la grille métallique (1 1 ) étant localisée dans les tranchées (12). 3. Cellule photovoltaïque selon la revendication 1, comportant en outre une couche d'oxyde transparent conducteur (17) intercalée entre les murs (8) et la grille métallique (11). 4. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chaque alvéole (6) présente une profondeur (P) comprise entre sa largeur (L) et 20 fois sa largeur (L). 5. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chaque alvéole (6) présente une largeur comprise entre 1 et 5 lm. 6. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle chaque mur (8) présente une largeur comprise entre 0,2 lm et 2 et de préférence entre 0,5 lm et 1 7. Cellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la 3047354 16 couche tampon (B, B1, B2) présente une épaisseur (e) supérieure ou égale à la largeur (L) des alvéoles (6). 8. Procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque comportant les étapes suivantes : 5 formation d'un réseau de murs (8) en matériau diélectrique sur un substrat (1) en silicium, le réseau de murs en matériaux diélectrique définissant des alvéoles (6) de section carrée ou hexagonale ; (106) croissance par épitaxie d'une couche tampon (B, B1) dans chaque alvéole (6); (107) croissance par épitaxie d'au moins une jonction pn (J1) dans chaque alvéole 10 (6), la jonction pn (J1) étant déposée sur la couche tampon (B, B1), la jonction pn (J1) comportant un matériau semi-conducteur présentant un paramètre de maille différent de celui du silicium, la couche tampon (B, B1) présentant un paramètre de maille identique à celui de la jonction pn (J1) déposée sur cette couche tampon (B, B1 ), 15 dépôt d'une grille métallique (11) alignée avec au moins une partie des murs (8). 9. Procédé selon la revendication 8, comportant en outre une étape (109) de gravure d'une extrémité supérieure d'au moins une partie des murs (8) de façon à former des tranchées (12) entre une partie supérieure des jonctions pn (J2, J4) de deux alvéoles (6) adjacentes, la 20 grille métallique (11) étant déposée dans les tranchées (12). 10. Procédé selon la revendication 8, comportant une étape de dépôt d'une couche d'oxyde transparent conducteur (17) intercalée entre les murs (8) et la grille métallique (11). 25 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel l'étape de formation du réseau de murs comporte les étapes suivantes : gravure du substrat (1) en silicium en utilisant un masque déposé sur le substrat de façon à former un réseau de murs en silicium (7), le réseau de murs en silicium (7) définissant des alvéoles (6) de section carrée ou hexagonale ; 30 (104) oxydation des murs en silicium (7) de façon à former des murs en dioxyde de silicium (8). 12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel une couche (9) de dioxyde de silicium se forme au fond (10) des alvéoles (6) lors de l'étape (104) d'oxydation des murs de 35 silicium (7), le procédé comportant une étape (105) de gravure anisotrope de la couche (9) de dioxyde de silicium déposée au fond des alvéoles. 3047354 17 13. Procédé selon l'une des revendications 8 à 12, dans lequel l'étape de gravure du substrat en silicium de façon à former un réseau de murs en silicium comporte les étapes suivantes : 5 (101) formation d'une couche d'oxyde (2) sur le substrat (1) en silicium ; (102) formation d'un masque en résine (3) sur la couche d'oxyde (2); (103) gravure de la couche d'oxyde (2) et du substrat (1) en silicium au travers du masque en résine (3). 10 14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, comportant en outre une étape d'amincissement des murs en silicium (7), l'étape d'amincissement des murs en silicium (7) comportant les étapes suivantes : oxydation partielle des murs en silicium (7) de façon à obtenir une couche en dioxyde de silicium à la surface de chaque mur en silicium ; 15 gravure sélective avec arrêt sur silicium de la couche en dioxyde de silicium à la surface de chaque mur en silicium. 20