Brevet FR3117287A1 — publié le 20220610

Dispositif (100) de caractérisation électrique d’un échantillon (10) comprenant au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque et plusieurs groupes de plots de mesure TLM (18) répartis sur plusieurs régions d’une première face (14) de la couche de matériau photovoltaïque, le dispositif de caractérisation électrique comprenant : - un support (102) configuré pour supporter mécaniquement l’échantillon et comportant plusieurs groupes d’éléments de contact (110) indépendants, chacun des groupes d’éléments de contact étant configuré pour être en contact électriquement avec un des groupes de plots de mesure TLM lorsque la première face de la couche de matériau photovoltaïque est disposée contre le support ; - un dispositif de mesure I-V (124) auquel les éléments de contact sont couplés électriquement ; et dans lequel le dispositif de caractérisation électrique est configuré pour réaliser des mesures I-V avec chaque groupe d’éléments de contact indépendamment des autres groupes d’éléments de contact. Figure pour l’abrégé : figure 3. DISPOSITIF DE CARACTERISATION ELECTRIQUE D’UN ECHANTILLON PAR SA FACE ARRIERE L’invention concerne le domaine de la caractérisation électrique et de la mesure de performances électriques d’un échantillon comprenant au moins une couche de matériau photovoltaïque, c’est-à-dire une couche de matériau de conversion photovoltaïque apte à être utilisée pour la réalisation de cellules photovoltaïques. État de la technique antérieure Plusieurs techniques ont été développées pour cartographier les performances de cellules photovoltaïques, c’est-à-dire caractériser électriquement différentes régions d’une cellule photovoltaïque. Les mesures courant-tension, ou mesures I-V, à l’obscurité ou sous illumination, sont couramment utilisées pour évaluer les performances des cellules photovoltaïques ou d’éléments de ces cellules, et comprendre les phénomènes à l’origine de certaines limitations des performances des cellules. Une telle mesure I-V appliquée à une cellule photovoltaïque consiste à mesurer le courant délivré par la cellule en fonction de la tension à ses bornes. Cette mesure permet notamment de déterminer le courant de court-circuit, la tension de circuit-ouvert, ainsi que le courant et la tension à la puissance maximale de la cellule photovoltaïque. Pour la détermination des pertes résistives générées dans certains éléments de la cellule, la technique dite de mesure « Transfer Length Model », ou TLM, est très souvent employée. Elle est réalisée à partir d’un échantillon formé d’au moins une couche de matériau photovoltaïque (le même que celui utilisé pour réaliser la cellule) sur lequel sont disposés des groupes de plots de mesure particuliers appelés plots de mesure TLM. Dans chaque groupe de plots de mesure TLM, les plots sont par exemple de forme allongée, disposés parallèlement les uns aux autres et espacés d’une distance variable les uns par rapport aux autres, c’est-à-dire que les distances entre deux plots de mesure TLM voisins d’un même groupe sont différentes suivant les plots considérés. Les plots de mesure TLM peuvent également avoir, dans un plan parallèle à la face de la couche sur laquelle les plots sont disposés, une section en forme de disque. Des groupes de tels plots de mesure TLM sont par exemple réalisés à différents endroits de l’échantillon. Une multitude de mesures I-V sont réalisées sur ces plots de mesure, en injectant un courant de mesure à travers deux plots de mesure TLM voisins et en mesurant la tension obtenue entre ces plots. Il est alors possible de déterminer la valeur de la résistance totale entre les plots en fonction de la distance inter-plots, puis d’extraire les valeurs de la résistance de la couche de matériau photovoltaïque et de la résistance de contact des plots. Il est par exemple possible de réaliser des mesures I-V à la volée en disposant une quantité de pointes de contact correspondant au nombre de plots de mesure TLM et de prévoir un système d’acquisition couplé à une matrice de commutateurs à laquelle les pointes de contact sont reliées. La prise de contact se fait par la face avant de l’échantillon, du côté où se trouvent les plots de mesure TLM. La technique TLM ne fonctionne correctement que si le courant électrique passant entre les plots de mesure TLM reste confiné à la zone d’intérêt. Utiliser des motifs placés à différentes régions d’un même échantillon qui ne seraient pas isolés sur l’une des dimensions du plan dans lequel sont disposés les plots peut générer des biais expérimentaux tels que des fuites des lignes de champ entre les plots. Il est cependant possible de résoudre ce problème en réalisant des découpes localisées dans l’échantillon au niveau des régions où se trouvent les plots de mesure TLM de façon à assurer une isolation électrique performante tout en conservant une tenue mécanique par l’échantillon. Il est préférable de réaliser des mesures TLM sous lumière. Cependant, certains critères doivent être remplis pour la bonne réalisation de ces mesures, notamment que la densité de porteurs de charge générés sous lumière doit être la plus homogène possible. Pour cela, il est judicieux d’avoir une durée de vie des porteurs de charge (passivation des défauts) homogène. Le document S. Schäfer et al., Solar Energy Materials and Solar Cells 200, 2019, 110021 décrit par exemple une solution pour assurer une durée de vie des porteurs de charges homogène. Afin que la densité de porteurs de charge générés sous lumière soit la plus homogène possible, il est également important d’avoir un bon éclairage de l’échantillon sur lequel les mesures TLM sont réalisées. Or, en éclairant l’échantillon du côté de la face avant où se trouvent les plots de mesure TLM, ces plots engendrent des ombres sur l’échantillon, apportant des inhomogénéités à la densité des porteurs de charge générés dans l’échantillon. Pour résoudre ce problème, il est possible d’éclairer l’échantillon par sa face arrière, c’est-à-dire la face opposée à la face avant de l’échantillon où se trouvent les plots de mesure TLM, afin d’éviter les ombres formées par les plots et les pointes de contact se trouvant du côté de la face avant de l’échantillon. Pour cela, l’échantillon est disposé sur un équipement muni d’un socle transparent. Une source lumineuse située sous ce socle transparent permet d’illuminer la face arrière de l’échantillon. Les contacts sur les plots de mesure sont pris du côté de la face avant de l’échantillon. Un inconvénient majeur à cette approche est que le socle transparent ne permet pas d’assurer la régulation thermique de l’échantillon à caractériser, et donc sa température est flottante et fortement sensible à l’intensité de la source lumineuse. Cela impose de réaliser la mesure TLM en un temps suffisamment court pour limiter l’échauffement de l’échantillon. En outre, ce dispositif n’est pas compatible avec les mesures à température de consigne variable. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de caractérisation électrique d’un échantillon ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur, et permettant au final de mieux déterminer les sources locales de limitations résistives au sein de l’échantillon. Pour cela, la présente invention propose un dispositif de caractérisation électrique d’un échantillon comprenant au moins une couche de matériau photovoltaïque et plusieurs groupes de plots de mesure TLM répartis sur plusieurs régions d’une première face de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque, le dispositif de caractérisation électrique comprenant au moins : - un support configuré pour supporter mécaniquement l’échantillon et comportant plusieurs groupes d’éléments de contact indépendants, chacun des groupes d’éléments de contact étant configuré pour être en contact électriquement avec un des groupes de plots de mesure TLM lorsque la première face de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque est disposée contre le support ; - un dispositif de mesure I-V auquel les éléments de contact sont couplés électriquement ; et dans lequel le dispositif de caractérisation électrique est configuré pour réaliser des mesures I-V avec chaque groupe d’éléments de contact indépendamment des autres groupes d’éléments de contact. Dans ce dispositif de caractérisation électrique, les mesures TLM sont destinées à être réalisées en disposant les plots de mesure TLM du côté du support sur lequel l’échantillon est disposé. Le support comporte des éléments de contact permettant la prise de contact avec les plots. Ainsi, l’autre face de l’échantillon du côté opposé à celle en contact avec le support reste libre et accessible pour réaliser par exemple une illumination de l’échantillon. Le dispositif de caractérisation électrique permet une prise de contact localisée et simultanée sur différents groupes de plots de mesure TLM au plus près de ces plots localisés sur une même face de l’échantillon et sur différentes régions de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque. Le dispositif de caractérisation électrique est donc configuré pour mesurer indépendamment des caractéristiques électriques de différentes parties, ou différents sous-éléments, de l’échantillon avec un même équipement de mesures électriques. Le support du dispositif de caractérisation électrique comporte des groupes d’éléments de contact indépendants, c’est-à-dire isolés électriquement les uns des autres et permettant de réaliser des mesures I-V sur les différents groupes de plots de mesure TLM indépendamment les unes des autres, sans que les valeurs des mesures I-V réalisées n’aient d’impact les unes sur les autres. Du fait que le dispositif de caractérisation électrique est configuré pour que les mesures I-V soient réalisées en disposant les plots de mesure TLM de l’échantillon caractérisé du côté du support, ces plots n’apportent pas d’ombrage du côté de la deuxième face de l’échantillon, opposée à la première face, qui peut être illuminée naturellement ou via un dispositif d’illumination. Du fait que l’échantillon n’est pas illuminé à travers un support transparent, il est ainsi possible de mettre le wafer en contact avec un socle régulé en température, ce qui permet une bien meilleure régulation de la température. Dans chaque groupe de plots de mesure TLM, les plots sont espacés d’une distance variable les uns par rapport aux autres, c’est-à-dire que les distances entre deux plots de mesure TLM voisins d’un même groupe sont différentes suivant les plots considérés. Les plots de mesure TLM d’un même groupe de plots de mesure TLM sont avantageusement de forme allongée et disposés parallèlement les uns aux autres. L’échantillon peut comporter une ou plusieurs couches de matériaux photovoltaïques empilées. Les plots de mesure TLM peuvent comporter un matériau électriquement conducteur, ou un empilement de plusieurs matériaux électriquement conducteurs. En variante, l’échantillon peut correspondre à un échantillon hybride comprenant, en plus des groupes de plots de mesure TLM, d’autres composants, comme par exemple des composants électroniques. Le dispositif de mesure I-V peut être apte à réaliser les mesure I-V en injectant un courant de mesure à travers deux plots de mesure TLM voisins et en mesurant la tension obtenue entre ces plots, ou en appliquant une tension entre deux plots de mesure TLM voisins et en mesurant le courant circulant entre ces plots. Le matériau photovoltaïque peut correspondre à un matériau pouvant être un constituant d’un composant ou dispositif photovoltaïque, comme par exemple du silicium amorphe, un oxyde transparent conducteur, un matériau pérovskite, etc. Le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre un dispositif de calcul configuré pour calculer les valeurs de résistance de contact des plots de mesure TLM avec ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque et la valeur de résistance carrée de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque à partir des mesures I-V réalisées. Le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre un dispositif d’illumination d’au moins une partie d’une deuxième face, opposée à la première face, de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque. Ainsi, la caractérisation électrique de l’échantillon peut être réalisée dans des conditions représentatives du fonctionnement sous éclairement de l’échantillon, sans ombrage lié aux plots de mesures TLM. Il peut s’agir de tous type d’illumination tels que des spectres solaires normalisés tel que AM 1,5. Le dispositif d’illumination peut être configuré pour illuminer une partie de la deuxième face de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque, et le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre un dispositif de déplacement, dans un plan parallèle à une face du support sur laquelle l’échantillon est destiné à être disposé, du support vis-à-vis du dispositif d’illumination et/ou du dispositif d’illumination vis-à-vis du support. Ainsi, le dispositif de déplacement permet de positionner la région souhaitée de l’échantillon sous le dispositif d’illumination afin de réaliser des mesures I-V sur le ou les groupes de plots de mesure TLM se trouvant dans la région éclairée de l’échantillon. Le dispositif de caractérisation électrique peut être configuré pour réaliser des mesures I-V avec au moins l’un des groupes d’éléments de contact choisi en fonction de la position du support vis-à-vis du dispositif d’illumination. De manière avantageuse, le dispositif de déplacement du support vis-à-vis du dispositif d’illumination et/ou du dispositif d’illumination vis-à-vis du support peut être motorisé. En variante, le dispositif d’illumination peut être configuré pour illuminer toute la deuxième face de l’échantillon. De manière avantageuse, le support peut comporter un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement configuré pour chauffer et/ou refroidir l’échantillon. Une telle configuration est possible du fait que l’échantillon n’est pas destiné à être éclairé du côté de la face de ladite au moins une couche photovoltaïque comportant les plots de mesure TLM. La caractérisation électrique de l’échantillon peut être réalisée dans des conditions représentatives du fonctionnement en température de l’échantillon qui est régulé thermiquement. Les groupes d’éléments de contact peuvent être configurés pour que chaque plot de mesure TLM de l’échantillon soit en contact avec un nombre d’éléments de contact compris entre un et six. De manière avantageuse, lors de mesures I-V réalisées sur un groupe de plots de mesure TLM de l’échantillon, chaque plot de mesure TLM peut être contacté électriquement par deux éléments de contact, l’un servant à réaliser une mesure de courant et l’autre servant à réaliser une mesure de tension. Les mesures I-V ainsi réalisées correspondent à des mesures dites « 4 fils ». Selon une autre configuration avantageuse, chaque plot de mesure TLM peut être contacté électriquement par trois éléments de contact, un premier des trois éléments de contact servant à réaliser une mesure de courant et les deux autres, disposés avantageusement de part et d’autre du premier des trois éléments de contact, servant à réaliser des mesures de tension. Chaque groupe d’éléments de contact peut comporter des pointes électriquement conductrices et/ou des lames électriquement conductrices qui ne sont pas reliées électriquement aux pointes électriquement conductrices et/ou aux lames électriquement conductrices des autres groupes d’éléments de contact. Les pointes électriquement conductrices peuvent être escamotables. Le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre un dispositif de commande couplé électriquement au dispositif de mesure I-V et configuré pour automatiser une mise en œuvre successive de mesures I-V avec chacun des groupes d’éléments de contact. Ce dispositif de commande peut notamment comporter un logiciel ou un ensemble de logiciels permettant de réaliser des mesures électriques automatisées sur les différents groupes de plots de mesure TLM de l’échantillon. Ce dispositif de commande peut notamment gérer et choisir les éléments de contact à utiliser pour les différentes mesures, commander la mise en œuvre des mesures I-V, en fonction de la ou des groupes de plots de mesure TLM sous illumination ou en fonction de la position du support ou des groupes d’éléments de contact. Si besoin, le déplacement du support ou du dispositif d’illumination peut être commandé par le dispositif de commande pour positionner le ou les groupes de plots de mesure TLM souhaités sous la zone d’illumination. Les mouvements du support et/ou du dispositif d’illumination peuvent être motorisés et automatisés et contrôlés par le dispositif de commande. Le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre un dispositif de déplacement des éléments de contacts vis-à-vis de l’échantillon lorsque celui-ci est disposé sur le support. Le dispositif de caractérisation électrique peut comporter en outre plusieurs cartes auxquelles les éléments de contact sont fixés et couplant électriquement les éléments de contact au dispositif de mesure I-V. L’invention concerne également un procédé de caractérisation électrique d’un échantillon mis en œuvre avec un dispositif de caractérisation électrique tel que défini précédemment, comportant au moins : - mise en place de l’échantillon sur le support du dispositif de caractérisation électrique tel que la première face de ladite au moins une couche de matériau photovoltaïque soit disposée contre le support, chaque groupe de plots de mesure TLM étant mis en contact électriquement avec l’un des groupes éléments de contact du dispositif de caractérisation électrique ; - réalisation de mesures I-V successives avec chaque groupe d’éléments de contact. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : représente un exemple d’échantillon destiné à être caractérisé électriquement par un dispositif de caractérisation électrique selon l’invention ; représente une vue en coupe de l’échantillon représenté sur la ; représente schématiquement un exemple de réalisation d’un dispositif de caractérisation électrique selon l’invention. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n’étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. Exposé détaillé de modes de réalisation particuliers Un exemple d’échantillon 10 destiné à être caractérisé électriquement est décrit ci-dessous en lien avec les figures 1 (vue de dessous de l’échantillon 10) et 2 (vue en coupe de l’échantillon 10 selon l’axe AA visible sur la ). L’échantillon 10 comporte au moins une couche 12 de matériau photovoltaïque, par exemple du silicium ou tout autre matériau adapté pour la réalisation d’une couche de conversion photovoltaïque de cellules photovoltaïques. La couche 12 comporte une première face 14 et une deuxième face 16 opposée à la première face 14. Sur l’exemple de la , les faces 14 et 16 ont chacune une forme carré. Ces faces 14 et 16 ont des dimensions par exemple égales à 210 mm x 210 mm. D’autres formes et/ou dimensions des faces 14 et 16 sont possibles. L’échantillon 10 comporte plusieurs groupes de plots de mesure TLM 18 répartis sur plusieurs régions de la première face 14 de la couche 12. Sur l’exemple de la , l’échantillon comporte trois groupes de plots de mesure TLM référencés 18.1, 18.2 et 18.3. Chaque groupe de plots 18 comporte au moins trois plots de mesure TLM. Dans chaque groupe de plots 18, les distances entre deux plots 18 voisins sont différentes les unes des autres. Ces espacements entre les plots 18 d’un même groupe peuvent ou non varier régulièrement. Les groupes de plots 18 peuvent être similaires ou non les uns des autres. Ainsi, d’un groupe de plots 18 à l’autre, le nombre de plots 18, les dimensions des plots 18, les formes ainsi que l’agencement de ces plots 18 peuvent être différents ou non. Sur l’exemple des figures 1 et 2, les plots de mesure TLM 18.11 – 18.15 formant le premier groupe 18.1 sont similaires aux plots de mesure TLM 18.21 – 18.25 du deuxième groupe 18.2, excepté leur localisation différente sur la première face 14 de la couche 12. Le troisième groupe 18.3 ne comporte par contre que quatre plots de mesure TLM 18.31 – 18.34 dont les dimensions, les espacements et les orientations diffèrent de celles des deux autres groupes 18.1 et 18.2. Sur l’exemple des figures 1 et 2, dans le premier groupe 18.1 comprenant les cinq plots 18.11 – 18.15, la distance entre les plots 18.11 et 18.12 est supérieure à celle entre les plots 18.12 et 18.13, celle entre les plots 18.12 et 18.13 est supérieure à celle entre les plots 18.13 et 18.14, et celle entre les plots 18.13 et 18.14 est supérieure à celle entre les plots 18.14 et 18.15. A titre d’exemple, chacun des plots 18.11 – 18.15 a une longueur (qui correspond à la dimension parallèle à l’axe X pour ces plots) par exemple égale à 15 mm et une largeur (qui correspond à la dimension parallèle à l’axe Y pour ces plots) par exemple égale à 1 mm. De plus, la distance entre les plots 18.11 et 18.12 est égale à 4,5 mm, celle entre les plots 18.12 et 18.13 est égale à 3,5 mm, celle entre les plots 18.13 et 18.14 est égale à 2,5 mm, et celle entre les plots 18.14 et 18.15 est égale à 1,5 mm. Dans le deuxième groupe 18.2 comprenant les cinq plots de mesure TLM 18.21 – 18.25, les dimensions de ces plots sont similaires à celles des plots 18.11 – 18.15 du premier groupe 18.1 et les espacements entre ces plots de mesure sont identiques à ceux entre les plots 18.11 – 18.15 du premier groupe 18.1. Par contre, dans le troisième groupe 18.3 comprenant les quatre plots de mesure TLM 18.31 – 18.34, chacun de ces plots 18.31 – 18.34 a une longueur (qui correspond à la dimension parallèle à l’axe Y pour ces plots) par exemple égale à 10 mm et une largeur (qui correspond à la dimension parallèle à l’axe X pour ces plots) par exemple égale à 0,5 mm. De plus, la distance entre les plots 18.31 et 18.32 est égale à 5 mm, celle entre les plots 18.32 et 18.33 est égale à 3 mm, celle entre les plots 18.33 et 18.34 est égale à 2 mm. Sur l’exemple des figures 1 et 2, l’échantillon 10 comporte une couche 12 formé d’un seul matériau photovoltaïque. En variante, la couche 12 peut comporter plusieurs portions de différents matériaux photovoltaïques juxtaposées et sur lesquelles les groupes de plots de mesure 18 sont répartis. En outre, il est également possible que l’échantillon 10 comporte plusieurs couches de matériaux photovoltaïques superposées. Selon une variante de réalisation, les plots de mesure TLM peuvent avoir chacun une section, dans un plan parallèle à la première face 14, en forme de disque, ou d’une autre forme. Un exemple de réalisation d’un dispositif 100 de caractérisation électrique de l’échantillon 10 est décrit ci-dessous en lien avec la . Le dispositif 100 comporte un support 102 configuré pour supporter mécaniquement l’échantillon 10. Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le support 102 comporte un plateau 104 sur lequel les autres éléments du support 102 sont disposés et/ou fixés. Le plateau 104 confère au support 102 une rigidité permettant le maintien mécanique des autres éléments du support 102. Dans cet exemple de réalisation, le support 102 comporte également des éléments de maintien 106 disposés et fixés sur le plateau 104, et sur lesquels un socle 108 est fixé. L’échantillon 10 est destiné à être disposé sur le socle 108. De manière avantageuse, le support 102 comporte un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement, non visible sur la , configuré pour chauffer et/ou refroidir l’échantillon 10. Une telle configuration peut servir avantageusement à refroidir l’échantillon 10 lorsque celui-ci est illuminé, et ainsi compenser le chauffage produit par l’illumination de l’échantillon 10. Le dispositif de chauffage et/ou de refroidissement permet également d’obtenir une température homogène dans l’échantillon 10. Ce dispositif de chauffage et/ou de refroidissement est par exemple formé par des éléments de circulation d’un fluide caloporteur dans la partie haute des éléments de maintien 106 et à proximité du socle 108. Les éléments de circulation du fluide caloporteur ne sont pas visibles sur la . Afin de permettre un bon échange thermique entre le fluide caloporteur et l’échantillon 10, les éléments de maintien 106 et le socle 108 sont avantageusement réalisés avec un ou plusieurs matériaux présentant une bonne conductivité thermique, par exemple un métal tel que du cuivre. Ainsi, les échanges thermiques entre le fluide caloporteur et l’échantillon 10 se produisent à travers les éléments de maintien 106 et le socle 108. La température du fluide caloporteur est régulée par un dispositif de régulation thermique, par exemple un refroidisseur. Un thermocouple de régulation est par exemple positionné dans la partie haute des éléments de maintien 106. Le dispositif de chauffage et/ou de refroidissement est par exemple configuré pour faire varier la température du fluide caloporteur entre 15°C et 80°C. De manière avantageuse, le contact thermique entre les éléments de maintien 106 et le socle 108 peut être amélioré en disposant entre les éléments de maintien 106 et le socle 108 une pâte thermique. De manière avantageuse, le socle 108 peut être recouvert d’une couche de matériau formant un isolant électrique, comprenant par exemple un plastique technique d’épaisseur par exemple égale à 1 mm, et qui peut être collée sur la face supérieure du socle 108 destinée à recevoir l’échantillon 10. Le socle 108 peut également comporter une collerette en matériau isolant de l’électricité, par exemple en plastique technique, et servant à maintenir et positionner l’échantillon 10 de manière centrée sur le socle 108. Dans l’exemple de réalisation décrit ici, le socle 108 est équipé, au niveau de sa face supérieure destinée à recevoir l’échantillon 10, de rainures 109 permettant de réaliser prise au vide de l’échantillon 10, et ainsi maintenir fermement l’échantillon 10 sur le support 102. Ces rainures 109 peuvent éventuellement traverser la couche isolante de l’électricité recouvrant la surface supérieure du socle 108 et être formées dans une partie de l’épaisseur du socle 108. La colle entre la couche isolante de l’électricité et le socle 108 peut contribuer dans ce cas à confiner le vide dans les rainures 109. Les rainures 109 sont reliées à un dispositif de pompage au vide, non visible sur la , pouvant réaliser un pompage au travers du socle 108. Pour cela, dans l’épaisseur du socle 108, des passages étanches peuvent être réalisées pour relier les rainures 109 au dispositif de pompage. Le support 102 comporte plusieurs groupes d’éléments de contact 110, chacun de ces groupes étant configuré pour être en contact électriquement avec un des groupes de plots de mesure 18 lorsque la première face 14 de la couche 12 est disposée contre le support 102. Dans l’exemple de réalisation décrit ici, le support 102 comporte trois groupes d’éléments de contact 110, les éléments de contact 110 de chacun de ces groupes étant destinés à venir en contact avec les plots de mesure 18 de l’un des trois groupes 18.1, 18.2 et 18.3 de plots de mesure TLM. Sur la , deux groupes d’éléments de contact référencés 110.1 et 110.2 sont visibles et sont destinés à venir en contact avec les groupes 18.1 et 18.2 de plots de mesure TLM. En variante, le support 102 peut comporter un nombre plus important de groupe d’éléments de contact 110 que de groupes de plots de mesure TLM 18, ce qui permet au dispositif 100 de pouvoir être utilisé avec des échantillons 10 comportant des nombres différents de groupes de plots de mesure TLM 18. Le socle 108 est par exemple pourvu de cavités 111, et portant les références 111.1 et 111.2 sur la , formées à travers la face supérieure du socle 108 pour permettre le passage des éléments de contact 110 à travers le socle 108 et leur prise de contact électrique avec les plots de mesure 18 de l’échantillon 10. Les éléments de contact 110 correspondent par exemple à des pointes électriquement conductrices, qui sont avantageusement escamotables et/ou montées sur ressort afin de favoriser le contact avec les plots de mesure TLM 18. Par exemple, en l’absence d’échantillon 10 sur le support 102, les éléments de contact 110 peuvent dépasser de la surface du support 102 sur laquelle l’échantillon 10 est destiné à être disposé, par exemple jusqu’à 3 millimètres par rapport à cette surface. Ainsi, lorsque l’échantillon 10 est positionné sur le support 102, l’échantillon 10 met en compression les éléments de contact 110, ce qui garantit un bon contact électrique entre les éléments de contact 110 et les plots de mesure TLM 18. Le diamètre de chacune des pointes est par exemple égal à 1 mm. Les pointes électriquement conductrices correspondent par exemple à des broches de type pogo. En variante, les éléments de contact 110 peuvent correspondre à des lames électriquement conductrices, ou même à des pistes conductrices d’un circuit imprimé. Dans chaque groupe d’éléments de contact 110, le nombre d’éléments de contact 110 est choisi tel que chacun des plots de mesure TLM 18 sur lesquels une mesure I-V est destinée à être réalisée soit en contact avec un nombre d’éléments de contact 110 compris entre un et six. Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , chaque plot de mesure TLM 18 se retrouve en contact avec deux éléments de contact 110 lors d’une mesure I-V réalisée sur ce plot, un des deux éléments de contact 110 servant à faire circuler un courant de mesure et l’autre servant à réaliser une mesure de tension, comme typiquement utilisé pour une mesure en configuration dite « 4 fils ». Selon une autre configuration avantageuse, chaque plot de mesure TLM 18 peut être contacté électriquement par trois éléments de contact 110, un premier des trois éléments de contact 110 servant à la circulation du courant de mesure et les deux autres, disposés avantageusement de part et d’autre du premier des trois éléments de contact 110, servant à réaliser des mesures de tension. A titre d’exemple, lors d’une mesure I-V réalisée sur l’échantillon 10 représenté sur les figures 1 et 2, les deux éléments des groupes 110.1 et 110.2 en contact avec chacun des plots de mesure TLM 18 des groupes 18.1 et 18.2 peuvent être localisés à 1,5 mm de part et d’autre du centre dudit plot de mesure TLM 18, et alignés parallèlement à la longueur dudit plot de mesure TLM 18. De plus, les deux éléments de contact 110 du groupe en contact avec chacun des plots de mesure TLM 18 du groupe 18.3 peuvent être localisés à 1 mm de part et d’autre du centre dudit plot de mesure TLM 18, et alignés parallèlement à la longueur dudit plot de mesure TLM 18. Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le support 102 comporte en outre un dispositif de déplacement des éléments de contacts 110 vis-à-vis de l’échantillon 10 lorsque celui-ci est disposé sur le socle 108, et donc vis-à-vis des plots de mesure TLM 18. Ce dispositif de déplacement des éléments de contact 110 comporte par exemple des premières tables supports à déplacement linéaire micrométrique 112 configurées pour déplacer les éléments de contact 110 dans un plan parallèle à une face du support 102 sur laquelle l’échantillon 10 est destiné à être disposé (c’est-à-dire dans un plan parallèle au plan (X,Y) sur la ). Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le support 102 comporte deux premières tables supports 112.1 et 112.2. Chacune des premières tables supports 112 comporte par exemple une partie fixe qui est solidarisée au plateau 104, et une partie mobile pouvant être déplacée par rapport à cette partie fixe. Les premières tables supports 112 peuvent être motorisées. En variante, les premières tables supports 112 peuvent être actionnables manuellement, comme c’est le cas sur la , par exemple grâce à des premières molettes de réglage 114 permettant un réglage micrométrique de la position de la partie mobile de chacune des premières tables supports 112 vis-à-vis de leur partie fixe. Le dispositif de déplacement des éléments de contact 110 peut comporter en outre des deuxièmes tables supports à déplacement linéaire micrométrique 116 configurées pour déplacer les éléments de contact 110 perpendiculairement à la face du support 102 sur laquelle l’échantillon 10 est destiné à être disposé (c’est-à-dire parallèlement à l’axe Z sur la ). Dans l’exemple de réalisation représenté sur la , le support 102 comporte deux deuxièmes tables supports 116.1 et 116.2. Chacune des deuxièmes tables supports 116 comporte par exemple une partie fixe qui est solidarisée à la partie mobile de l’une des premières tables supports 112, et une partie mobile pouvant être déplacée par rapport à cette partie fixe. Les deuxièmes tables supports 116 peuvent être motorisées. En variante, les deuxièmes tables supports 116 peuvent être actionnables manuellement, comme c’est le cas sur la , par exemple grâce à des deuxièmes molettes de réglage 118 permettant un réglage micrométrique de la position de la partie mobile de chacune des deuxièmes tables supports 116 vis-à-vis de leur partie fixe. Selon une variante de réalisation, les deuxièmes tables supports 116 pourraient être disposées sous les premières tables supports 112 et comporter leur partie fixe solidarisée au plateau 104, et chacune des premières tables supports 112 pourrait comporter sa partie fixe solidarisée à la partie mobile de l’une des deuxièmes tables supports 116. Les premières et deuxièmes tables supports 112, 116 permettent de réaliser un positionnement fin, dans le plan (X,Y), des éléments de contact 110 par rapport aux plots de mesure TLM 18 de l’échantillon 10 ainsi qu’une prise de contact fine et contrôlée, parallèlement à l’axe Z, des éléments de contact 110 contre les plots de mesure TLM 18. Le support 102 comporte également plusieurs cartes 120 auxquelles les éléments de contact 110 sont couplés mécaniquement dans des parties électriquement isolantes et rigides de ces cartes 120. Les cartes 120 servent de supports mécaniques aux éléments de contact 110. De plus, chacune des cartes 120 comporte une partie correspondant à un circuit imprimé auquel les éléments de contact 110 sont reliés électriquement. Sur la , le support 102 comporte deux cartes 120.1 et 120.2. Le groupe d’éléments de contact 110.1 est solidaire de la carte 120.1. Le groupe d’éléments de contact 110.2 ainsi que le groupe d’éléments de contact, non visible sur la , destiné à venir en contact avec le groupe 18.3 de plots de mesure TLM sont solidaires de la carte 120.2 Les cartes 120 sont fixées mécaniquement à des supports de carte 122 eux-mêmes fixés aux parties mobiles des deuxièmes tables supports 116 (ou aux parties mobiles des premières tables supports 112 si celles-ci sont positionnées au-dessus des deuxièmes tables supports 116). Sur l’exemple de la , chaque carte 120.1, 120.2 est fixée à un support de carte 122.1, 122.2. Ainsi, chaque groupe d’éléments de contact 110 est mécaniquement solidaire d’une première table support 112 et d’une deuxième table support 116 permettant un réglage fin du positionnement des éléments de contact 110 selon chacun des axes X, Y et Z par rapport à l’échantillon 10 et donc par rapport aux plots de mesure TLM 18. Il est possible que les cartes 120 et les supports de carte 122 soient ajourés afin de permettre, par exemple en utilisant un dispositif de visualisation positionné sous les supports de carte 122, le positionnement précis des éléments de contact 110 contre les plots de mesure 18. Le dispositif 100 comporte également un dispositif de mesure I-V 124 auquel les éléments de contact 110 sont couplés électriquement par l’intermédiaire des cartes 120. Le dispositif 124 peut comporter notamment au moins une unité de source et de mesure (également appelée « Sourcemeter » en anglais, ou SMU) pour appliquer le courant de mesure et au moins un multimètre pour réaliser la mesure en tension, et des cartes de multiplexage auxquelles les cartes 120 sont couplées électriquement par l’intermédiaire de câbles électriques. Le dispositif 100 est configuré pour réaliser des mesures I-V avec chaque groupe d’éléments de contact 110 indépendamment des autres groupes d’éléments de contact 110. Le dispositif 100 comporte en outre un dispositif d’illumination 126 d’au moins une partie de la deuxième face 16 de la couche 12. Sur l’exemple de la , le dispositif 126 est configuré pour n’illuminer, à un instant donné, qu’une partie de la deuxième face 16 de la couche 12. Suivant les dimensions de la partie de la deuxième face 16 illuminée par le dispositif 126, cette partie de la deuxième face 16 peut correspondre à une région de la couche 12 où sont localisés, au niveau de la première face 14, un ou plusieurs groupes de plots de mesure TLM 18. Sur l’exemple de la , le dispositif 126 illumine une région de la deuxième face 16 ayant une forme carrée et de dimensions égales à 5,1 cm x 5,1 cm, et est configuré pour illuminer, à un instant donné, un seul groupe de plots de mesure TLM 18. Selon un exemple de réalisation, le dispositif 126 peut correspondre à un simulateur solaire permettant d’appliquer un spectre solaire AM1.5 (ou tout autre type de spectre solaires) avec des intensités de 0 à 1 soleil de classe AAA. Dans l’exemple de réalisation décrit ici, le dispositif 100 comporte en outre un dispositif de déplacement, dans un plan parallèle à une face du support 102 sur laquelle l’échantillon 10 est destiné à être disposé (c’est-à-dire dans un plan parallèle au plan (X,Y)), du dispositif d’illumination 126 vis-à-vis du support 102. Ainsi, le dispositif 126 peut être déplacé en regard de différentes parties de la deuxième face 16 correspondant à des régions de la couche 12 où sont localisés les différents groupes de plots de mesure TLM 18, en fonction du ou des groupes de plots sur lesquels des mesures I-V sont destinées à être réalisées. En variante, le dispositif de déplacement peut être configuré pour déplacer non pas le dispositif d’illumination 126, mais pour déplacer le support 102 vis-à-vis du dispositif d’illumination 126. Selon une autre variante, le dispositif de déplacement peut être configuré pour déplacer le dispositif d’illumination 126 et le support 102. Le dispositif de déplacement peut déplacer le dispositif d’illumination 126 et/ou le support 102 selon l’axe X et/ou selon l’axe Y. De manière avantageuse, le dispositif de déplacement est motorisé, et éventuellement automatisé par exemple via un logiciel gérant des programmes de déplacement du dispositif d’illumination 126 et/ou du support 102 en fonction du ou des groupes de plots de mesure 18 sur lesquels des mesures I-V sont destinées à être réalisées. Le dispositif de déplacement n’est pas visible sur la . En variante, il est également possible que le dispositif d’illumination 126 soit capable d’éclairer l’ensemble de l’échantillon 10. Dans ce cas, le dispositif 100 peut ne pas comporter le dispositif de déplacement précédemment décrit. Le dispositif 100 comporte en outre un dispositif 128 de fixation de l’échantillon 10 permettant de maintenir en place, par appui mécanique, l’échantillon 10 sur le socle 108. Ce dispositif 128 est par exemple fixé sur le socle 108. Lors de la mise en œuvre des mesures I-V par le dispositif 100, les différents éléments du dispositif 100 peuvent être pilotés et commandés par un dispositif de commande 130 auquel les différents éléments électriques du dispositif 100 sont reliés. Le dispositif de commande 130 peut comporter un ensemble de logiciels pilotant et commandant les différents éléments du dispositif 100, et pouvant comporter les fonctions suivantes : - Choix des différents groupes d’éléments de contact 110 à utiliser pour chaque groupe de plots de mesure TLM 18 de l’échantillon 10 à caractériser. La localisation de chacun des groupes d’éléments de contact 110 choisi correspond aux zones à mettre sous illumination lors des mesures électriques réalisées sur les groupes de plots de mesure TLM 18 correspondants. - Si le dispositif de déplacement des éléments de contact 110 est motorisé, le positionnement des éléments de contact 110 à leurs emplacements précis. - Configuration et pilotage du dispositif de mesure I-V 124 pour réaliser les mesures nécessaires à la caractérisation des différentes régions de l’échantillon 10. Cela inclut notamment le pilotage du SMU du dispositif de mesure I-V 124 pour définir le courant de mesure appliqué depuis les éléments de contact 110 sur les plots de mesure TLM 18, le choix des voies du SMU et du multimètre à utiliser pour la mesure de tension, la programmation des plages de mesures (valeur de départ, valeur d’arrivée et pas de mesure, mesure par ordre croissant ou décroissant), et l’enchainement des différentes mesures électriques. - Définition et application automatique des conditions de mesure en température ou d’illumination pour chaque région à caractériser. - Définition d’un protocole de mesures électriques qui définit les enchainements des groupes d’éléments de contact 110 à utiliser sur les différentes voies des équipements de mesure électrique pour les mesures électriques I-V sur les différents groupes de plots de mesure TLM 18, définissant ainsi une liste chronologique des couples d’éléments de contact 110 à utiliser pour les mesures électriques réalisées sur chaque groupe de plots de mesure TLM 18. - Déplacement du dispositif d’illumination 126 (ou du support 102) afin d’illuminer les différentes régions souhaitées de l’échantillon 10. A titre d’exemple, on décrit ci-dessous les mesures successives réalisées sur le groupe 18.1 de plots de mesure TLM lorsque le groupe d’éléments de contact 110.1 utilisé est tel que deux éléments des groupes 110.1 est en contact avec chacun des plots de mesure (mesure 4 fils) et sont localisés à 1,5 mm de part et d’autre du centre dudit plot, et alignés parallèlement à la longueur dudit plot : - Mesure 1 : application d’un courant à travers deux des éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.11 et 18.12 et qui sont alignés perpendiculaire à la longueur de ces plots, et mesure de tension par les deux autres éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.11 et 18.12. - Mesure 2 : application d’un courant à travers deux des éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.12 et 18.13 et qui sont alignés perpendiculaire à la longueur de ces plots, et mesure de tension par les deux autres éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.12 et 18.13. - Mesure 3 : application d’un courant à travers deux des éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.13 et 18.14 et qui sont alignés perpendiculaire à la longueur de ces plots, et mesure de tension par les deux autres éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.13 et 18.14. - Mesure 4 : application d’un courant à travers deux des éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.14 et 18.15 et qui sont alignés perpendiculaire à la longueur de ces plots, et mesure de tension par les deux autres éléments de contact 110 qui sont disposés contre les plots de mesure TLM 18.14 et 18.15. Le dispositif 100 comporte en outre un dispositif de calcul 132 configuré pour calculer les valeurs de résistance de contact des plots de mesure TLM avec la couche 102 et la valeur de résistance carrée de la couche 102 à partir des mesures I-V réalisées. Ce dispositif de calcul 132 et le dispositif de commande 130 forment par exemple un même élément du dispositif 100, comme c’est le cas sur la . Lors d’une mesure électrique I-V, les étapes suivantes peuvent être mises en œuvre : - réglage du positionnement selon les axes X et Y des éléments de contact 110 ; - mise en place et fixation de l’échantillon 10 sur le support 102 ; - réglage du positionnement selon l’axe Z des éléments de contact 110 afin d’avoir une prise de contact des plots de mesure TLM 18 par les éléments de contact 110 ; - réglage du dispositif d’illumination 126 ; - réglage de la température appliquée à l’échantillon 10 ; - définition des conditions de mesure électrique et l’enchainement des éléments de contact 110 à utiliser pour chaque groupe de plots de mesure TLM 18 ; - programmation des mesures à enchainer et leurs conditions ; - mesures I-V en mode manuel ou automatique ; - calcul et affichage des caractéristiques résistives des différentes régions caractérisées de l’échantillon 10 à partir des mesures I-V réalisées. Dans l’exemple de réalisation décrit précédemment, les mesures I-V réalisées sont mises en œuvre sous illumination. En variante ou en complément, des mesures I-V sous obscurité peuvent être réalisées. En outre, afin de contrôler précisément les limites des régions de l’échantillon 10 illuminées, il est possible d’interposer un masque opaque entre le dispositif d’illumination 126 et l’échantillon 10, par exemple disposé à proximité de l’échantillon 10 et comportant au moins une ouverture délimitant précisément la région de l’échantillon 10 à éclairer, permettant d’occulter en partie la lumière émise par le dispositif d’illumination 126 et contrôler finement les limites de la région de l’échantillon 10 éclairée par le dispositif d’illumination 126. Selon une variante de réalisation, le support 102 peut être configuré tel que la position des éléments de contact 110, de manière individuelle ou par groupe d’éléments de contact, soit réglable afin que le dispositif 100 puisse être utilisé pour différentes géométries de groupe de plots de mesure TLM 18. Dans l’exemple de réalisation précédemment décrit, un seul échantillon 10 est disposé sur le support 102 pour être caractérisé électriquement. En variante, si la taille du support 102 le permet, plusieurs échantillons 10 peuvent être disposés côte à côte sur le support 102 et caractérisés électriquement par le dispositif 100. De plus, dans l’exemple de réalisation précédemment décrit, l’échantillon 10 comporte la couche 12 de matériau photovoltaïque sur laquelle plusieurs groupes de plots de mesure TLM 18 sont répartis. En variante, l’échantillon 10 peut correspondre à un échantillon hybride comprenant la couche 12 de matériau photovoltaïque sur lequel les groupes de plots de mesure TLM 18 sont réalisés ainsi que d’autres composants, comme par exemple des composants électroniques. Dispositif (100) de caractérisation électrique d’un échantillon (10) comprenant au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque et plusieurs groupes de plots de mesure TLM (18) répartis sur plusieurs régions d’une première face (14) de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque, le dispositif (100) de caractérisation électrique comprenant au moins : - un support (102) configuré pour supporter mécaniquement l’échantillon (10) et comportant plusieurs groupes d’éléments de contact (110) indépendants, chacun des groupes d’éléments de contact (110) étant configuré pour être en contact électriquement avec un des groupes de plots de mesure TLM (18) lorsque la première face (14) de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque est disposée contre le support (102) ; - un dispositif de mesure I-V (124) auquel les éléments de contact (110) sont couplés électriquement ; et dans lequel le dispositif (100) de caractérisation électrique est configuré pour réaliser des mesures I-V avec chaque groupe d’éléments de contact (110) indépendamment des autres groupes d’éléments de contact (110). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon la revendication 1, comportant en outre un dispositif de calcul (132) configuré pour calculer les valeurs de résistance de contact des plots de mesure TLM (18) avec ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque et la valeur de résistance carrée de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque à partir des mesures I-V réalisées. Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif d’illumination (126) d’au moins une partie d’une deuxième face (16), opposée à la première face (14), de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque. Dispositif (100) de caractérisation électrique selon la revendication 3, dans lequel le dispositif d’illumination (126) est configuré pour illuminer une partie de la deuxième face (16) de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque, et comportant en outre un dispositif de déplacement, dans un plan parallèle à une face du support (102) sur laquelle l’échantillon (10) est destiné à être disposé, du support (102) vis-à-vis du dispositif d’illumination (126) et/ou du dispositif d’illumination (126) vis-à-vis du support (102). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon la revendication 4, configuré pour réaliser des mesures I-V avec au moins l’un des groupes d’éléments de contact (110) choisi en fonction de la position du support (102) vis-à-vis du dispositif d’illumination (126). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel le dispositif de déplacement du support (102) vis-à-vis du dispositif d’illumination (126) et/ou du dispositif d’illumination (126) vis-à-vis du support (102) est motorisé. Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le support (102) comporte un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement configuré pour chauffer et/ou refroidir l’échantillon (10). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les groupes d’éléments de contact (110) sont configurés pour que chaque plot de mesure TLM (18) de l’échantillon (10) soit en contact avec un nombre d’éléments de contact (110) compris entre un et six. Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque groupe d’éléments de contact (110) comporte des pointes électriquement conductrices et/ou des lames électriquement conductrices qui ne sont pas reliées électriquement aux pointes électriquement conductrices et/ou aux lames électriquement conductrices des autres groupes d’éléments de contact (110). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon la revendication 9, dans lequel les pointes électriquement conductrices sont escamotables. Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif de commande (130) couplé électriquement au dispositif de mesure I-V (124) et configuré pour automatiser une mise en œuvre successive de mesures I-V avec chacun des groupes d’éléments de contact (110). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif de déplacement des éléments de contacts (110) vis-à-vis de l’échantillon (10) lorsque celui-ci est disposé sur le support (102). Dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre plusieurs cartes (120) auxquelles les éléments de contact (110) sont fixés et couplant électriquement les éléments de contact (110) au dispositif de mesure I-V (124). Procédé de caractérisation électrique d’un échantillon (10) mis en œuvre avec un dispositif (100) de caractérisation électrique selon l’une des revendications précédentes, comportant au moins : - mise en place de l’échantillon (10) sur le support (102) du dispositif (100) de caractérisation électrique tel que la première face (14) de ladite au moins une couche (12) de matériau photovoltaïque soit disposée contre le support (102), chaque groupe de plots de mesure TLM (18) étant mis en contact électriquement avec l’un des groupes éléments de contact (110) du dispositif (100) de caractérisation électrique ; - réalisation de mesures I-V successives avec chaque groupe d’éléments de contact (110).