FR 2522880 A1 19830909 FR 8302480 A 19830216 La présente invention concerne des dispositifs photovol- talques perfectionnés permettant d'obtenir de meilleurs courants de courtcircuit et de meilleurs rendements La présente invention s'applique particulièrement à des disposi- tifs photovoltalques formés par des couches d'alliages semiconducteurs amorphes Les dispositifs photovoltalques de la présente invention comprennent des moyens qui dirigent une partie ou pratiquement la totalité des radiations inci- dentes au travers de la ou des régions actives, o les porteurs de charge sont créés, selon des angles suffisants pour que les radiations dirigées soient pratiquement confi- nées à l'intérieur des dispositifs Ceci détermine des réflexions multiples de la lumière dirigée dans les régions actives des dispositifs o elles sont utilisées Un avantage de cette approche est qu'il est possible d'augmenter l'ab- sorption des photons et la génération de porteurs de charge dans les régions actives, en déterminant des courants de court-circuit importants Comme la lumière dirigée traverse la région active des dispositifs perfectionnés selon un 2 U certain angle, un autre avantage vient de ce que la ou les régions actives peuvent être rendues plus minces en vue de réduire la recombinaison des porteurs de charge tout en maintenant un niveau efficace de génération de porteurs de charge Bien que n'étant pas limitée à une configuration particulière quelconque du dispositif, l'application la plus importante de l'invention est la fabrication de dispositifs photovoltalques en alliages de silicium amorphe perfection- nés, de configuration p-i-n, soit sous forme de cellules individuelles soit de cellules multiples comprenant plusieurs 3 U cellules individuelles. Le silicium est la base de l'immense industrie des semiconducteurs cristallins et il constitue le matériau avec lequel on a produit des cellules ou piles solaires cristal- lines coûteuses et à haut rendement ( 18 pour cent) destinées à des applications spatiales Quand il s'agit d'applications terrestres, les cellules solaires cristallines ont typique- ment un rendement bien inférieur et de l'ordre de 12 pour cent ou moins Lorsque la technologie des semiconducteurs cristallins a atteint le niveau commercial, elle est devenue le fondement de l'immense industrie actuelle des dispositifs semiconducteurs Ceci a été dû à la capacité des savants de 1 u faire croître des cristaux de germanium et plus particuliè- rement de silicium pratiquement sans défaut, puis de les transformer en matériaux extrinsèques contenant des régions à conductivité de type p ou de type n Ce résultat a été obtenu en diffusant dans le matériau cristallin quelques parties par million de matériaux dopants doneurs (n) ou accepteurs (p) introduits en tant qu'impuretés de substitu- tion dans les matériaux cristallins sensiblement purs, de manière à augmenter leur conductivité électrique et déter- miner leur type de conduction p ou n Les procédés de fabri- cation utilisés pour réaliser des cristaux à jonction p-n mettent en oeuvre des processus extrêmement compliqués, demandant du temps et qui sont coûteux C'est pourquoi ces matériaux cristallins qui sont utiles dans les cellules solaires et les dispositifs de commande du courant sont produits dans des conditions très soigneusement contrôlées en faisant croître des cristaux individuels de silicium ou de germanium, et quand on a besoin de jonctions p-n, en dopant les cristaux individuels avec des quantités extrê- mement faibles et critiques de dopants. Ces procédés de croissance de cristaux produisent des cristaux relativement si petits que les cellules solaires exigent l'assemblage de nombreux cristaux individuels pour couvrir la surface désirée d'un unique panneau à cellules solaires La quantité d'énergie nécessaire pour fabriquer une cellule solaire selon ce procédé, les limitations provoquées par les limites de dimensions du cristal de silicium, et la nécessité de découper et d'assembler ce matériau cristallin, ont constitué une barrière économique impossible à franchir pour parvenir à une utilisation à grande échelle de cellules solaires à semiconducteurs cristallins en vue de la conversion de l'énergie En outre, le silicium cristallin comporte un rebord optique indirect entraînant une mauvaise absorption de la lumière dans le matériau Du fait de cette mauvaise absorption de la lumi- ère, les cellules solaires cristallines doivent avoir une épaisseur d'au moins 50 microns pour absorber la lumière solaire incidente Même si on remplace le matériau mono- cristallin par du silicium polycristallin obtenu par des procédés moins coûteux, le rebord optique indirect existe toujours; de ce fait, l'épaisseur du matériau n'est pas réduite Les matériaux polycristallins contiennent également des limites granulaires et autres défauts posant des pro- blèmes qui sont en général nuisibles. En résumé, les dispositifs à silicium cristallin présen- tent des paramètres fixes que l'on ne peut faire varier comme on le désire, exigent de grandes quantités de matériau, ne peuvent être produits qu'en éléments de surface relati- vement réduite, leur fabrication étant coûteuse et demandant du temps L'utilisation de dispositifs basés sur des alli- ages de silicium amorphe peuvent éliminer ces inconvénients du silicium cristallin Un alliage de silicium amorphe comprend un rebord d'absorption optique présentant des propriétés similaires à celles d'un semiconducteur à inter- valle direct et il suffit que le matériau ait une épaisseur de un micron ou moins pour absorber la même quantité de lumière solaire que le silicium cristallin ayant une épais- seur de 50 microns En outre, les alliages de silicium amorphe peuvent être obtenus plus rapidement, plus facile- ment et en éléments de plus grande surface que le silicium cristallin. En conséquence, des efforts considérables ont été entre- pris pour mettre au point des procédés permettant de déposer facilement des alliages ou des films semiconducteurs amor- phes, pouvant chacun couvrir des surfaces relativement importantes si on le désire, et limitées seulement par les dimensions de l'équipement de dépôt, et qui pourraient être facilement dopés pour former des matériaux de type p et de type n, les dispositifs à jonction p-n obtenus de ces derniers étant équivalants à ceux produits au moyen de leurs contreparties cristallines Pendant de nombreuses années, ces travaux ont été pratiquement sans résultats Les films de silicium ou de germanium amorphe (groupe IV) sont norma- lement coordonnés quatre fois et on a constaté qu'ils comprennent des micro-vides et des liaisons non saturées et autres défauts produisant une forte densité d'états locali- sés dans leur intervalle de bande ou bande interdite La présence d'une forte densité d'états localisés dans l'inter- valle de bande de films semiconducteurs de silicium amorphe se traduit par un faible degré de photoconductivité et une courte durée de vie des porteurs, rendant ces films inadap- tés à des applications o l'on fait appel à des caractéris- tiques de photosensibilité De plus, ces films ne peuvent être dopés avec succès ou modifiés de toute autre manière pour décaler le niveau de Fermi près des bandes de conduc- tion ou de valence, ce qui les rend inutilisables pour constituer des jonctions p-n pour cellules ou piles solaires et pour les applications concernant des dispositifs de commande de courant. Pour réduire les problèmes qui viennent d'être mention- nés et constatés avec le silicium amorphe (considéré à l'origine comme étant élémentaire), W E Spear et P G Le Comber du Carnegie Laboratory of Physics, Université de Dundee, Dundee, Ecosse, ont effectué des recherches sur le *Substitutional Doping of Amorphous Silicon" (Dopage par substitution du silicium amorphe), ayant fait l'objet d'un rapport publié dans "Solid State Communications", vol 17, pages 1193 à 1196, 1975, en vue de réduire les états loca- lisés dans l'intervalle de bande du silicium amorphe et rapprocher ces derniers du silicium cristallin intrinsèque et pour doper par substitution lesdits matériaux amorphes au moyen de dopants classiques et appropriés, comme pour le dopage de matériaux cristallins, pour les rendre du type extrinsèque et de conduction de type p ou n. La réduction des états localisés a été obtenue par dépôt par décharge luminescente de films de silicium amorphe o on a fait passer un gaz de silane (Si H 4) dans un tube à réaction o le gaz est décomposé par décharge luminescente à haute fréquence et déposé sur un substrat dont la température est d'environ 5000 K à 6000 K ( 2270 C à 3270 C) Le matériau ainsi déposé sur le substrat est un matériau amorphe intrinsèque consistant en silicium et en hydrogène Pour obtenir un matériau amorphe dopé, on a pré-mélangé dans le gaz de silane un gaz de phosphène (PH 3) pour obtenir une conduction de type n, ou un gaz de diborane (B 2 H 6) pour obtenir une conduction de type p, mélange que l'on fait passer dans le tube à réaction à décharge luminescente dans les mêmes conditions de traitement La concentration gazeuse des dopants utilisés était située entre environ 5 x 10-6 et 10 2 parties par volume On a constaté que le matériau ainsi déposé était extrinsèque et du type à conduction N ou p. Bien que ces chercheurs ne l'aient pas su, on sait maintenant par les travaux d'autres chercheurs que l'hydro- gène contenu dans le silane se combine à une température optimale à de nombreuses liaisons non saturées du silicium pendant le dépôt par décharge luminescente, ce qui permet de réduire sensiblement la densité des états localisés dans l'intervalle de bande en vue d'obtenir des propriétés élec- troniques du matériau amorphe se rapprochant le plus de celles du matériau cristallin correspondant. L'incorporation d'hydrogène dans le procédé ci-dessus présente cependant des limites provenant du rapport fixe entre l'hydrogène et le silicium dans le silane, et des diverses configurations de la liaison Si:H qui introduisent de nouveaux états anti-liaison Il existe donc des limites fondamentales à la réduction de la densité des états loca- lisés dans ces matériaux. On a préparé des alliages de silicium amorphe fortement améliorés contenant des proportions nettement réduites d'états localisés dans leurs intervalles de bande et présen- tant des propriétés électroniques de grande qualité par décharge luminescente, comme décrit dans le brevet US N O 4 226 898 intitulé "Amorphous Semiconductors Equivalent to Crystalline Semiconductors" (Semiconducteurs amorphes équivalant à des semiconducteurs cristallins) aux noms de Stanford R Ovsainsky et de Arun Madan, délivré le 7 Octobre 1980, et par dépôt de vapeur comme le décrit complètement le brevet US N O 4 217 374 publié sous le même titre aux noms de Stanford R Ovshinsky et Masatsugu Izu et délivré le 12 Août 1980 Comme le décrivent ces brevets, qui sont incorporés aux présentes à titre de référence, le fluor est introduit dans l'alliage semiconducteur de silicium amorphe pour réduire sensiblement la densité des états localisés de ce semiconducteur Le fluor activé établit de façon particuliè- rement facile des liaisons avec le silicium dans le corps amorphe, ce qui diminue sensiblement la densité des états localisés défectueux contenus, du fait que la faible dimen- sion, la forte réactivité et la spécificité des liaisons chimiques des atomes de fluor leur permet de réaliser un alliage de silicium amorphe comportant moins de défauts Le fluor se lie aux liaisons non saturées du silicium et forme ce que l'on pense être une liaison stable qui est de façon prépondérante ionique avec des angles de liaison souples, ce qui a pour résultat une compensation ou une modification plus stable et plus efficace que celle formée par l'hydro- gène et autres agents compensateurs ou modificateurs Le fluor se combine également d'une manière préférée avec le silicium et l'hydrogène, en utilisant l'hydrogène d'une façon plus souhaitable, du fait que l'hydrogène présente plusieurs options pour ses liaisons Sans fluor, il est possible que l'hydrogène ne se lie pas de façon souhaitable dans le matériau, provoquant des états défectueux addition- nels dans l'intervalle de bande aussi bien que dans le matériau lui-même C'est pourquoi on considère que le fluor constitue un élément compensateur ou modificateur plus efficace que l'hydrogène quand on l'utilise seul ou avec l'hydrogène du fait de sa forte réactivité, de sa spécifi- cité dans la liaison chimique, et de sa forte électro- négativité. A titre d'exemple, on peut obtenir une compensation avec du fluor seul ou en combinaison avec de l'hydrogène en ajoutant ce ou ces éléments en très faibles quantités (par exemple par fractions de un pour cent atomique) Cependant, les quantités de fluor et d'hydrogène que l'on utilise de préférence sont beaucoup plus importantes que ces petits pourcentages de manière à former un alliage de silicium- hydrogène-fluor A titre d'exemple, les quantités de fluor et d'hydrogène constituant l'alliage peuvent être comprises entre 1 et 5 pour cent ou plus On pense que l'alliage ainsi formé comprend une densité plus faible d'états défectueux l U dans l'intervalle de bande que celle que l'on obtient par une simple neutralisation des liaisons non saturées et des états défectueux de même type On pense en particulier que cette quantité importante de fluor participe sensiblement à la nouvelle configuration structurelle d'un matériau conte- nant du silicium amorphe et facilite l'addition d'autres matériaux d'alliage tels que du germanium En plus de ses autres caractéristiques mentionnées ici, on pense que le fluor est un organisateur de la stucture locale de l'alliage contenant du silicium au moyen d'effets inductifs et ioni- ques On pense que le fluor influence également la liaison de l'hydrogène en agissant de façon avantageuse pour dimi- nuer la densité des états défectueux, l'hydrogène contri- buant à cette action tout en agissant en tant qu'élément réducteur de la densité des états Le rôle ionique joué par le fluor dans un tel alliage constitue, pense-t-on, un facteur important du point de vue des rapports avec le voisin le plus proche. Les alliages de silicium amorphe contenant du fluor ont ainsi montré qu'ils présentaient des caractéristiques forte- ment améliorées en vue d'applications photovoltalques, par comparaison avec des alliages de silicium amorphe contenant seulement de l'hydrogène en tant qu'élément réducteur de la densité des états Mais pour bénéficier pleinement de ces alliages de silicium amorphe contenant du fluor quand on les utilise pour former les régions,actives de dispositifs photovoltalques, il est nécessaire de s'assurer que la partie la plus importante possible des photons disponibles est absorbée dans cet alliage pour engendrer de façon efficace des paires d'électrons-trous. Ce qui précède est important par exemple pour des dispo- sitifs photovoltaiques de configuration p-i-n Les dispo- sitifs de ce type comportent des couches dopées de type p et de type N sur les côtés opposés d'une couche intrinsèque active, o les paires d'électrons-trous sont engendrées. Elles établissent un gradient de potentiel au travers du dispositif pour faciliter la séparation des électrons et des trous et former également des couches de contact pour faci- liter la collecte des électrons et des trous sous forme d'un courant électrique. Tous les photons disponibles ne sont pas absorbés par les régions actives lors d'un unique passage par celles-ci. Alors que pratiquement la totalité des photons de courte longueur d'onde sont absorbés au cours du premier passage, une grande partie des photons de longueur d'onde plus longue, tels que des photons ayant des longueurs d'onde de 6 000 angstrôms ou plus, n'est pas absorbée La perte de ces photons non absorbés limite les courants de court-circuit que l'on peut produire Pour éviter la perte de ces photons de longueur d'onde plus longue, on a utilisé des réflecteurs arrière, formés à partir de métaux conducteurs, pour réflé- chir la lumière non utilisée ou non absorbée et la renvoyer dans les régions actives des dispositifs. Les couches de type p et N sont conductrices et, du moins dans le cas de la couche de type p, elles peuvent présenter un large intervalle de bande ou bande interdite qui réduit l'absorption des photons Un réflecteur arrière est donc extrêmement avantageux quand on l'utilise en con- jonction avec la couche de type p présentant un large inter- valle de bande et formant la couche supérieure d'un tel dispositif Les réflecteurs arrière sont également avanta- geux quand la couche p à large intervalle de bande forme la couche inférieure du dispositif Dans l'un et l'autre cas, les couches réfléchissantes arrière servent à réfléchir la lumière non utilisée et à la renvoyer dans la région intrin- sèque du dispositif pour permettre l'utilisation plus complète de l'énergie solaire en vue d'engendrer des paires d'électrons-trous additionnelles Une couche réfléchissante arrière permet à une partie plus importante des photons disponibles de passer dans la couche intrinsèque active et d'y être absorbée. Malheureusement, les meilleurs réflecteurs arrière de la technique antérieure n'ont été capables que de réfléchir environ 80 % de la lumière non utilisée pour la renvoyer dans les dispositifs o ils sont utilisés Comme matériaux possi- bles pour les réflecteurs arrière, on a suggéré des métaux tels que du cuivre et de l'aluminium, du fait qu'ils sont très fortement réfléchissants Mais ces métaux peuvent se diffuser dans le semiconducteur des dispositifs dans les- quels ils sont utilisés et, ce faisant, avoir un effet nocif sur les caractéristiques photosensibles des dispositifs. C'est pourquoi on a utilisé d'autres métaux moins réfléchis- sants pour constituer les réflecteurs arrière Ces métaux moins réfléchissants comprennent le molybdène et le chrome. Bien que ces métaux ne se diffusent pas dans le semiconduc- teur des dispositifs, ils ne présentent pas le facteur de réflexion des métaux plus fortement réfléchissants Ceci est particulièrement vrai lorsque les métaux moins réfléchissants sont en interface avec un matériau tel que des alliages de silicium amorphe dont l'indice de réfraction est élevé En outre, les réflecteurs arrière de la technique antérieure réfléchissent la lumière inutilisée et la renvoient dans les régions actives dans la même direction que celle de l'inci- dence d'origine (en supposant une incidence perpendiculaire). Après avoir été réfléchie, la lumière qui n'est pas absorbée au cours du second passage peut donc s'échapper Il en résulte que la totalité de la lumière n'est pas absorbée. Par ailleurs, comme la lumière parvient perpendiculairement dans les régions actives, il faut que ces dernières aient une épaisseur suffisante si l'on veut que l'absorbtion soit efficace Cependant, comme la longueur de diffusion des porteurs minoritaires est finie,,on ne peut donner à la région active une épaisseur arbitraire Si, pour obtenir une absorbtion substantielle on augmente l'épaisseur de la région active bien au-delà de la longueur de diffusion, les effets de recombinaison deviennent prédominants et rendent difficile la collecte efficace des porteurs de charge engendrés photoélectriquement et sous forme d'un courant électrique De ce fait, il existe un besoin pour des dispo- sitifs photovoltaiques meilleurs qui non seulement utilisent de façon plus importante la lumière incidente, mais qui permettent également une collecte plus efficace des porteurs de charge créés dans la ou les régions actives des disposi- tifs. lu Les Déposants des présentes ont découvert des disposi- tifs photovoltaiques nouveaux et améliorés permettant à la fois une meilleure utilisation de la lumière en vue de créer des paires d'électrons-trous, et une meilleure collecte des porteurs de charge Fondamentalement, la présente invention crée des moyens pour orienter au moins une partie des radia- tions incidentes et les faire passer par la ou les régions actives selon un angle suffisant pour retenir la lumière orientée à l'intérieur des dispositifs en vue d'augmenter sensiblement l'absorption En-outre, la présente invention permet de réaliser des régions actives d'épaisseur plus fine en vue de réduire les effets de recombinaison Les disposi- tifs d'orientation des radiations de la présente invention peuvent être utilisés dans toute forme quelconque de cellule photovoltalque, et leur application particulière est dans les cellules solaires à film mince, aussi bien pour des dispositifs photovoltaïques à cellule unique de configura- tion p-i-n que pour des structures à cellules multiples comportant plusieurs cellules individuelles. La présente invention crée des dispositifs photovoltai- ques nouveaux et perfectionnés comportant des moyens d'orien- tation des radiations incidentes et permettant de diriger au moins une partie des radiations incidentes par la ou les régions actives o sont créés les porteurs de charge, selon un angle suffisant pour retenir sensiblement toutes les radiations orientées à l'intérieur des dispositifs photovol- talques Lorsque l'incidence des radiations est perpendicu- laire, les moyens d'orientation des radiations les dirigent au travers de la ou des régions actives selon des angles qui 1 l sont au minimum plus importants que l'angle (angle critique) dont le sinus est l'indice de réfraction de l'air divisé par l'indice de réfraction du matériau qui forme la ou les régions actives Les moyens d'orientation des radiations incidentes selon la présente invention permettent d'obtenir des passages multiples de la lumière à l'intérieur des régions actives des dispositifs dans lesquels ils sont employés, et de ce fait une absorption sensiblement totale tout en assurant une collecte plus complète des paires d'électrons-trous. Les dispositifs d'orientation des radiations peuvent être constitués par des structures réfléchissantes ou de transmission qui sont de type aléatoire ou périodique Les structures réfléchissantes aléatoires et périodiques peuvent être constituées soit par des réflecteurs de surface, soit par des réflecteurs de masse ou tridimensionnels Par exem- ple, le réflecteur de surface aléatoire peut être constitué par une surface réfléchissante rendue rugueuse, réalisée en aluminium, or, argent, cuivre ou tout autre matériau forte- ment réfléchissant Le réflecteur de surface périodique peut être constitué par un réseau de diffraction réfléchissant et de préférence par un réseau en dents de scie On peut rendre optimal l'espacement entre les éléments du réseau en vue de la réflexion de lumières de longueurs d'onde prédéterminées et on peut rendre optimales les formes et les hauteurs des éléments des réseaux en vue de la sélection de l'ordre et des amplitudes des ordres de réflectance selon les désirs, pour obtenir une réflexion interne au niveau des interfaces désirées entre les matériaux. Le réflecteur tridimensionnel aléatoire peut être cons- titué par exemple par un corps en un matériau céramique tel que du dioxyde de titane, du séléniure de zinc, de l'alumine, du sulfure de zinc, du sélénium et du carbure de silicium, ou un corps en émail Les grains et les facettes réparties au hasard des composants polycristallins de ces matériaux déterminent des réflexions aléatoires à partir de leur masse Par exemple, le réflecteur périodique tridimensionnel peut être un hologramme. On peut déposer sur chacun des réflecteurs ci-dessus un revêtement constitué par un conducteur transparent tel qu'un oxyde conducteur transparent Quand on utilise ces réflec- teurs en tant que substrats pour les dispositifs, les oxydes conducteurs transparents servent de couche de contact. L'oxyde conducteur transparent peut être de l'oxyde d'étain- indium, du stannate de cadmium ou de l'oxyde de zinc dopé par exemple. En faisant passer la lumière par la ou les régions actives selon un angle supérieur à l'angle critique pour une interface entre air et matériau de région active, la lumière orientée est réfléchie à l'intérieur et elle est retenue ou captée pratiquement en totalité à l'intérieur du dispositif. Les dispositifs d'orientation de radiations de la présente invention permettent donc une absorbtion sensiblement totale de la lumière en vue de la génération de paires d'électrons- trous à l'intérieur des dispositifs. La présente invention peut être appliquée de façon particulière à des dispositifs photovoltaïques de configura- tion p-i-n Ces dispositifs comprennent une région semicon- ductrice active et intrinsèque o sont créées les paires d'4 lectronstrous engendrées photoélectriquement, et des régions dopées de conductivité opposées et disposées sur les côtés opposés respectifs de la région intrinsèque La région intrinsèque active est de préférence constituée par un corps ou une couche d'alliage de silicium amorphe contenant du fluor en tant qu'élément réducteur de la densité des états. Les régions dopées comprennent de préférence une couche d'alliage de type p à large intervalle de bande et en sili- cium amorphe, formant la couche de semiconducteur supérieure ou inférieure du dispositif Dans l'un et l'autre cas, les régions du semiconducteur amorphe sont de préférence dispo- sées sur les réflecteurs de radiations, la couche de conduc- teur transparent étant disposée entre le dispositif d'orien- tation des radiations et la couche dopée inférieure En variante et selon la présente invention, on peut prévoir un dispositif d'orientation transparent des radiations sur la couche dopée supérieure Ce dispositif d'orientation transparent des radiations peut être par exemple un réseau de transmission et de diffraction. La totalité des photons de courte longueur d'onde est pratiquement absorbée dans les régions intrinsèques actives au cours de leur premier passage par celles-ci, alors que seule une partie des photons dont les longueurs d'onde sont supérieures à environ 6 000 A est absorbée Les réflecteurs périodiques peuvent être optimalisés en fonction de ces longueurs d'onde plus importantes, pour rendre optimale l'orientation des photons de longueur d'onde plus longue A cette fin, il est possible de déterminer l'angle de diffrac- tion obtenu par un réseau de diffraction par la formule: 6 = Sin 1 a Diff nd o: d est l'espacement des éléments du réseau; est la longueur d'onde minimale sous vide des photons à diffracter; n est l'indice de réfractiondu milieu dans lequel le réseau diffracte les radiations; et m est l'ordre de diffraction. Les systèmes à réflecteur arrière de la présente inven- tion peuvent être également utilisés dans des dispositifs à cellules multiples tels que des cellules en tandem. En conséquence, un premier objet de l'invention est de créer un dispositif photovoltalque formé à partir d'un matériau semiconducteur comprenant au moins une région active que peuvent venir frapper des radiations incidentes pour produire des porteurs de charge, le perfectionnement comprenant des moyens d'orientation des radiations qui dirigent au moins une partie desdites radiations incidentes au travers de ladite ou desdites régions actives selon un angle suffisant pour que lesdites radiations orientées soient retenues pratiquement en totalité à l'intérieur dudit dispositif photovoltalque - On décrira maintenant le mode de réalisation préféré de l'invention, à titre d'exemple et avec référence aux dessins ci-annexés. La Fig 1 est une vue schématique d'un système de dépôt par décharge luminescente pouvant être utilisé pour réaliser le dispositif photovoltaïque de l'invention. La Fig 2 est une coupe d'une partie du système de la Fig 1, selon la ligne 2-2 de celle-ci. La Fig 3 est une coupe et schématique d'un dispositif photovoltaïque mettant en oeuvre la présente invention et illustrant les principes généraux et les avantages de la présente invention. La Fig 4 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n comprenant un réflecteur de surface aléatoire mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 5 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n comprenant un réflecteur tridimensionnel aléatoire mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 6 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n comprenant un réflecteur de surface périodique mettant en-oeuvre la présente invention. La Fig 7 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n comprenant un dispositif d'orientation transparent de la lumière incidente, mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 8 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n comprenant un réflecteur tridimensionnel périodique mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 9 est une coupe d'une cellule multiple incorpo- rant plusieurs cellules photovoltaïques individuelles p-i-n disposées en tandem et comprenant des moyens d'orientation des radiations mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 10 est une coupe d'un autre dispositif en tandem comportant un réflecteur de surface périodique mettant en oeuvre la présente invention. La Fig 11 est une coupe d'un dispositif photovoltaïque p-i-n structuré selon un autre mode de réalisation encore de la présente invention. Si on se réfère maintenant plus particulièrement à la Fig 1, celle-ci représente un système de dépôt par décharge luminescente 10 comprenant un logement 12 Le logement 12 entoure une chambre à vide 14 et comporte une chambre d'entrée 16 et une chambre de sortie 18 Un organe de sup- port de cathode 20 est monté dans la chambre à vide 14, avec interposition d'un isolant 22. L'organe de support 20 comprend un manchon isolant 24 entourant circonférentiellement l'organe de support 20 Un bouclier 26 délimitant un espace sombre est écarté du man- chon 24 qu'il entoure circonférentiellement Un substrat 28 est fixé à l'extrémité interne 30 de l'organe de support 20, au moyen d'un élément de retenue 32 L'élément de retenue 32 peut être vissé ou fixé de toute autre manière connue à l'organe de support 20 et en contact électrique avec celui- ci. L'élément de support de cathode 20 comprend un puits 34 dans lequel est inséré un élément chauffant électrique 36 destiné à chauffer l'organe de support 20 et de ce fait le substrat 28 L'élément de support de cathode 20 comprend également une sonde 38 sensible à la température et destinée à mesurer la température de l'organe de support 20 La sonde à température 38 est utilisée pour contrôler l'excitation de l'élément chauffant 36 et maintenir l'organe de support 20 et le substrat 28 à la température désirée. Le système 10 comprend également une électrode 40 faisant saillie du logement 12 et pénétrant dans la chambre à vide 14 en étant espacée de l'organe de support de cathode 20. L'électrode 40 porte un bouclier 42 qui l'entoure et qui supporte à son tour un substrat 44 L'électrode 40 comprend un puits 46 dans lequel est inséré un élément chauffant d'électrode 48 L'électrode 40 comprend également une sonde sensible à la température et destinée à mesurer la tempé- rature de l'électrode 40 et de ce fait du substrat 44 La sonde 50 est utilisée pour contrôler l'énergie fournie à l'élément chauffant 48 et maintenir l'électrode 40 et le substrat 44 à toute température désirée, indépendamment de l'organe 20. Un plasma de décharge luminescente se développe dans un espace 52 entre les substrats 28 et 44 du fait de la puis- sance engendrée par une source régulée de courant à haute fréquence, de courant alternatif ou de courant continu, qui est couplée à l'organe de support de cathode 20 et de là, par l'espace 52, à l'électrode 40 qui est reliée à la terre. * La chambre à vide 14 est mise sous vide pour parvenir à la pression désirée par une pompe à vide 54 couplée à la cham- bre 14 par l'intermédiaire d'une trappe à particules 56 Un manomètre 58 est couplé au système à vide et utilisé pour commander la pompe 54 et maintenir le système 10 à la pres- sion désirée. La chambre d'entrée 16 du logement 12 est de préférence munie de plusieurs conduites 60 destinées à introduire des substances dans le système 10 o elles doivent être mélan- gées et déposées dans la chambre 14, dans l'espace 52 desti- né au plasma de la décharge luminescente, sur les substrats 28 et 44 Si on le souhaite, la chambre d'entrée 16 peut être située dans un endroit éloigné et les gaz peuvent être pré-mélangés avant d'être envoyés dans la chambre 14 Les substances gazeuses sont envoyées dans les conduites 60 en passant par un filtre ou tout autre dispositif purificateur 62 selon un débit contrôlé par un clapet 64. Lorsqu'un matériau ne se trouve pas initialement sous forme gazeuse, mais sous forme liquide ou solide, il peut être placé dans un récipient fermé de façon étanche 66, comme indiqué en 68 Le matériau 68 est alors chauffé par un élément chauffant 70 pour en augmenter la pression de vapeur dans le récipient 66 Un gaz approprié tel que de l'argon est envoyé par un tube plongeant 72 dans le matériau 68 pour capter les vapeurs du matériau 68 et acheminer les vapeurs au travers d'un filtre 62 ' et d'un clapet 64 ' pour parvenir dans les conduites 60 et de là dans le système 10. La chambre d'entrée 16 et la chambre de sortie 18 com- prennent de préférence des moyens 74 formant écran et desti- nés à retenir le plasma dans la chambre 14 et principalement entre les substrats 28 et 44. Les matériaux qui sont envoyés par les conduites 60 sont mélangés dans la chambre d'entrée 16 puis envoyés dans l'espace 52 o s'effectue la décharge luminescente pour maintenir le plasma et déposer l'alliage sur les substrats, avec incorporation de silicium, de fluor, d'oxygène et des autres éléments modificateurs désirés tels que de l'hydro- gène et/ou des dopants ou autres matériaux désirés. En fonctionnement et pour déposer des couches d'alliages de silicium amorphe intrinsèque, le système 10 est d'abord soumis à un pompage jusqu'à ce qu'il atteigne une pression de dépôt désirée, inférieure par exemple à 20 mtorrs avant le dépôt Les matériaux de départ ou les gaz de la réaction tels que du tétrafluorure de silicium (Si F 4) et de l'hydro- gène moléculaire (H 2) et/ou du silane sont envoyés dans la chambre d'entrée 16 en passant par les conduites séparées 60 et sont ensuite mélangés dans la chambre d'entrée Le mélan- ge gazeux est envoyé dans la chambre à vide en vue de main- tenir une pression partielle d'environ 0,6 torr dans celle- ci Un plasma est engendré dans l'espace 52 entre les subs- trats 28 et 44, en utilisant soit une tension en courant continu supérieure à 600 volts, soit un courant haute fré- quence d'environ 10 à 15 watts, cette fréquence étant de 13,56 M Hz ou de toute autre valeur désirée, soit les deux. En plus des alliages de silicium amorphe intrinsèque déposés de la manière décrite ci-dessus, les dispositifs de la présente invention illustrés dans les divers modes de réalisation qui seront décrits plus loin utilisent également des alliages de silicium amorphe dopé, y compris des allia- ges de silicium amorphe de type p à large intervalle de bande Ces couches d'alliage dopé peuvent avoir une conduc- tivité du type p, p+, N ou n+, et elles peuvent être formées en introduisant un dopant approprié dans la chambre à vide, avec le matériau de départ intrinsèque tel que du silane (Si H 4) ou du tétrafluorure de silicium (Si F 4), et/ou de l'hydrogène et/ou du-silane. En ce qui concerne les couches dopées N ou p, le maté- riau peut être dopé avec 5 à 100 ppm de matériau dopant à mesure qu'il est déposé Pour obtenir des couches dopées n+ ou p+, le matériau est dopé avec un matériau dopant dont la proportion est comprise entre 106 ppm et plus de 1 % à mesure qu'il est déposé Les dopants de type N peuvent être du phosphore, de l'arsenic, de l'antimoine ou du bismuth De préférence, les couches dopées N sont déposées par décomposition par décharge luminescente de tétrafluorure de silicium (Si F 4) et de phosphine (PH 3) au moins On peut également ajouter à ce mélange de l'hydrogène et/ou du gaz de silane (Si H 4). Les dopants de ty 2 e p peuvent être du bore, de l'alu- minium, du gallium, de l'indium ou du thallium De préféren- ce, les couches dopées de type p sont déposées par décompo- sition par décharge luminescente de silane et de diborane (B 2 H 6) au moins, ou de tétrafluorure de silicium et de diborane On peut également ajouter au tétrafluorure de silicium et au diborane de l'hydrogène et/ou du silane. En plus de ce qui précède, et selon la présente inven- tion, les couches de type p sont formées à partir d'alliages de silicium amorphe contenant au moins un élément qui aug- mente l'intervalle de bande Par exemple, on peut incorporer dans les alliages de type p du carbone et/ou de l'azote pour augmenter leurs intervalles de bande On peut former par exemple un alliage de silicium amorphe à large intervalle de bande par un mélange gazeux de tétrafluorure de silicium (Si F 4), de silane (Si H 4), de diborane (B 2 H 6) et de méthane (CH 4) Le résultat est un alliage de silicium amorphe de type p à large intervalle de bande. Les couches dopées des dispositifs sont déposées à des températures diverses en fonction du matériau à déposer et du substrat utilisé Quand il s'agit de substrats en alumi- nium, les températures maximales ne doivent pas dépasser environ 600 'C, et quand il s'agit d'acier inoxydable, elles peuvent dépasser 10000 C environ En ce qui concerne les alliages intrinsèques et dopés, initialement compensés par de l'hydrogène, comme ceux qui sont déposés à partir d'un matériau de départ constitué par du gaz de silane, la température du substrat doit être inférieure à environ 400 'C et être de préférence comprise entre 2501 C et 350 'C. D'autres matériaux et éléments d'alliage peuvent égale- ment être ajoutés aux couches intrinsèques et dopées pour obtenir une génération optimale de courant Ces autres matériaux et éléments sont décrits plus loin en liaison avec les diverses configurations des dispositifs mettant en oeuvre la présente invention et illustrés aux Fig 4 à 10. Si on se réfère maintenant à la Fig 3, celle-ci repré- sente de façon schématique et en coupe un dispositif photo- voltaïque 80 auquel il est fait référence ici pour faciliter la compréhension générale des caractéristiques et des avan- tages de la présente invention Le dispositif 80 peut pré- senter une configuration quelconque convenant à un disposi- tif photovoltalque et il peut être par exemple un dispositif p-i-n, un dispositif p-n, ou un dispositif à barrière de Schottky Le dispositif comprend un corps 82 en un matériau semiconducteur qui peut être un matériau semiconducteur cristallin, polycristallin ou amorphe, ou toute combinaison de ceux-ci Ainsi que cela sera décrit avec référence aux Fig 4 à 10, le corps 82 du matériau semiconducteur est de préférence un alliage de silicium amorphe comprenant au moins une région active o sont créés les électrons-trous engendrés photoélectriquement, mais sans être limité à celui-ci. Le corps 82 du matériau semiconducteur est disposé sur des moyens d'orientation de radiations 84 pouvant être conducteurs ou revêtus d'un matériau conducteur tel qu'un oxyde conducteur transparent, pour former un contact de base pour le dispositif 80 Sur le corps semiconducteur 82 est prévue une couche 86 de matériau conducteur tel qu'un oxyde conducteur transparent (OCT) Par exemple, l'OCT peut être de l'oxyde d'indium-étain, du stannate de cadmium ou de l'oxyde d'étain dopé Sur la couche conductrice 86 est déposée une grille 88 La grille 88 peut être constituée par plusieurs lignes reliées hortogonalement en un métal conduc- teur et recouvrir de 5 à 10 % de la surface de la couche 86. La couche 86 et la grille 88 servent de contact supérieur du dispositif Une couche anti-reflet (AR) 90 est déposée sur la grille 88 et la couche conductrice 86 Des couches de ce type seront décrites plus en détail par la suite A la place de la couche AR 90, on peut utiliser tout aussi bien une couche de verre encapsulant - Comme on peut l'observer à la Fig 3, les moyens d'orien- tation de radiations 84, le corps semiconducteur 82, la conche conductrice 86 et le revêtement AR 90 sont tous sensiblement plans et définissent des interfaces sensible- ment parallèles 94, 96 et 98 La surface d'incidence de radiations 92 du dispositif 80 et les interfaces 94, 96 et 98 sont disposées de manière à recevoir la lumière incidente représentée par le trait en tiretés 100 qui est sensiblement perpendiculaire. Avec les réflecteurs arrière de la technique antérieure, les photons du rayon 100 qui ne sont pas absorbés dans le corps semiconducteur 82 au cours de leur second passage ou passage réfléchi sont libres de s'échapper par la surface avant du dispositif La raison en est que le rayon 100 est réfléchi le long de sa ligne d'incidence initiale sur le dispositif. Selon la présente invention, le rayon 100 ne s'échappe plus du dispositif du fait que les moyens d'orientation de radiations incidentes 84 dirigent les rayons au travers du matériau semiconducteur selon un angle qui suffit pour que ce rayon soit pratiquement retenu en entier dans le disposi- tif 80 Plus spécifiquement, lorsque le rayon 100 vient frapper les moyens d'orientation de radiations 84, il est réfléchi par ceux-ci selon un angle 91 qui est supérieur à l'angle critique pour une interface comprise entre le maté- riau formant le corps semiconducteur 82 et l'air A titre d'exemple, si le corps 82 est un alliage de silicium amorphe dont l'indice de réfraction (n I) est de 3,5, le c est de 16,60 Cet angle peut être calculé en utilisant la loi de Snell o, pour une réflexion totale, c s'obtient par la formule: O = Sin 1 1 c- n 2 o: N 1 représente l'indice de réfraction plus faible, et n 2 l'indice de réfraction plus élevé. Dans le présent cas, N est égal à 1 pour l'air et N 2 est égal à 3,5 pour le silicium amorphe N 1 divisé par N 2 est donc égal à 0,286 et l'angle dont le sinus est de 0,286 est de 16,60. Tout rayon dirigé au travers du corps semiconducteur 82 (supposant qu'il soit en silicium amorphe) selon un angle de 16,6 ou plus par rapport à la perpendiculaire est réfléchi à l'intérieur du dispositif au moins sur la surface d'inci- dence 92 Mais cette réflexion interne peut s'effectuer plus tôt et par exemple au niveau de l'interface 98 ou de l'inter- face 96 Pour que la réflexion interne s'effectue au niveau de l'interface 98 o la couche anti-reflet AR ou en verre 90 peut avoir un indice de réfraction d'environ 1,45, il faut que le rayon soit renvoyé de manière à former avec la perpen- diculaire un angle G 2 égal ou supérieur à 24,50 De même, si l'on veut que la réflexion interne s'effectue au niveau de l'interface 96 o le matériau OTC peut avoir un indice de réfraction de 2,0, l'angle critique % 3 est alors de 34,8 . Ainsi que cela sera décrit ci-après, les moyens d'orienta- tion de radiations incidentes 84 peuvent, selon la présente invention, se présenter sous de nombreuses formes différen- tes pour orienter au moins une partie des radiations inci- dentes dans la ou les régions actives du dispositif photo- voltaïque et selon des angles suffisants pour retenir prati- quement la totalité des radiations dirigées dans les dispo- sitifs Les moyens d'orientation de radiations incidentes peuvent être constitués par un réflecteur aléatoire ou un réflecteur périodique Lorsqu'il s'agit d'un réflecteur aléatoire, la totalité des radiations incidentes n'est pas retenue, et des réflexions internes peuvent avoir lieu au niveau de l'une quelconque des interfaces ou des surfaces précédemment décrites Quand il s'agit d'un réflecteur périodique, on peut contrôler les angles suivis par les rayons de manière que presque toute la lumière qui atteint cette forme de moyens d'orientation des radiations inciden- tes puisse être retenue De plus, on peut contrôler l'angle suivi par la lumière de manière à pouvoir choisir une inter- face spécifique o s'effectue la réflexion interne Les radiations qui sont dirigés par les moyens d'orientation des radiations 84 sont constituées en premier lieu par la lumiè- re du spectre rouge ou de longueurs d'onde plus longues, du fait que des longueurs d'onde plus courtes sont plus facilement absorbées pendant le premier passage dans le matériau d'alliage de silicium amorphe Mais comme on le verra avec référence à la Fig 7, les radiations incidentes peuvent être dirigées dans la région active selon la présen- te invention pendant son premier passage dans le dispositif. Si on se réfère maintenant à la Fig 4, celle-ci repré- sente une coupe d'un dispositif p-i-n 110 comprenant un réflecteur de surface aléatoire 111 mettant en oeuvre la présente invention Le réflecteur de surface aléatoire 111 comprend un substrat 112 qui peut être du verre Le verre 112 a une surface supérieure rendue rugueuse de façon aléa- toire, par exemple par passage au jet de sable pour former une surface supérieure rugueuse 113 Le passage au jet de sable est un procédé bien connu o de très fines particules d'un abrasif sont projetées à grande vitesse contre la surface à rendre rugueuse Les dimensions en longueur et en largeur du substrat 112 sont celles que l'on désire. Selon la présente invention, une couche 114 d'un maté- riau fortement réfléchissant est déposée sur la surface rugueuse 113 du verre La couche 114 est déposée par dépôt en phase vapeur, qui peut être un procédé de dépôt relative- ment rapide De préférence, la couche 114 est en un métdl fortement réfléchissant tel que de l'argent, de l'aluminium, de l'or ou du cuivre, ou tout autre matériau fortement réfléchissant Sur la couche 114 est déposée une couche 115 d'un conducteur transparent tel qu'un oxyde conducteur transparent (OCT) Le conducteur transparent doit être au moins transparent pour les photons qui ont des longueurs d'onde qui ne sont pas absorbées initialement pendant le premier passage par le dispositif La couche OCT 115 peut être déposée dans un environnement de dépôt en phase vapeur et, par exemple, réalisée au moyen de couches multiples 115 a et 115 b d'oxyde d'indium et d'étain (OIT), de stannate de cadmium (Cd 2 Sn O 4), d'oxyde de cadmium (Cd O), de sulfure de cadmium (Cd S), d'oxyde de zinc (Zn O), d'oxyde cuivreux (Cu 2 O), de plombate de baryum (Ba 2 Pb O 4), ou d'oxyde d'étain (Sn O 2) ou d'une couche unique de l'une quelconque des subs- tances qui précèdent La ou les couches OCT 115 servent de contact arrière au dispositif 110 et également de couche régulatrice permettant d'obtenir une surface sensiblement plus plane sur laquelle peut être déposé le semiconducteur. La ou les couches OCT servent également de barrière pour éviter la diffusion du métal fortement conducteur formant la couche 114 dans le matériau semiconducteur du dispositif Le substrat de verre 112, la couche 114 de métal fortement réfléchissant et la couche 115 de conducteur transparent forment un réflecteur de surface aléatoire selon la présente invention Du fait que la couche 114 est rendue rugueuse de façon aléatoire, une partie au moins de la lumière incidente vient frapper le réflecteur 111 et est dirigée au travers du dispositif selon un angle suffisant pour que cette lumière soit retenue à l'intérieur du dispositif, comme décrit précédemment. Le réflecteur de surface aléatoire 111 est ensuite placé dans l'environnement de dép 8 t par décharge luminescente Une première couche d'alliage de silicium amorphe 116 de type p et à large intervalle de bande est déposée sur la couche 115 selon la présente invention La couche 116 telle qu'elle est représentée est de conductivité p+ La région p+ est aussi mince que possible, son épaisseur étant de l'ordre de 50 a 500 angstrôms qui suffit pour que la région p+ établisse un bon contact ohmique avec la couche d'oxyde conducteur trans- parent 115 La région p+ sert également à établir un gra- dient de potentiel au travers du dispositif pour faciliter la collecte des paires d'électrons-trous induites photoélec- triquement sous forme d'un courant électrique La région p+ 116 peut être déposée à partir de l'un quelconque des mélan- ges de gaz qui ont été indiqués précédemment en vue du dép 8 t de ce matériau selon la présente invention. Un corps d'alliage de silicium amorphe intrinsèque 118 est ensuite déposé sur la couche 116 de type p à large intervalle de bande Le corps intrinsèque 118 est relative- ment épais et de l'ordre de 4500 A, et il est déposé à partir de tétrafluorure de silicium et d'hydrogène, et/ou de silane De préférence, le corps intrinsèque contient l'allia- ge de silicium amorphe compensé au fluor o la majorité des paires d'électrons-trous sont engendrées Le courant de court-circuit du dispositif est amélioré par les effets combinés du réflecteur arrière de la présente invention et du large intervalle de bande de la couche d'alliage de silicium amorphe 116 de type p. Une autre couche dopée 120 qui est de conductivité opposée par rapport à celle de la première couche dopée 116 est déposée sur le corps intrinsèque 118 Elle comprend un alliage de silicium amorphe de conductivité n+ La couche n+ 120 est déposée à partir de l'un quelconque des mélanges gazeux mentionnés précédemment pour le dépôt de ce matériau. La couche n+ 120 est déposée jusqu'à ce qu'elle atteigne une épaisseur comprise entre 50 et 500 angstr 5 ms, et elle sert de couche de contact. Une autre couche 122 d'oxyde conducteur transparent (OCT) est ensuite déposée sur-la couche n+ 120 La couche OCT 122 peut également être déposée dans un environnement de dépôt en phase vapeur et elle peut être, par exemple, de l'oxyde d'indium et d'étain (OIT), du stannate de cadmium (Cd 2 Sn O 4), ou de l'oxyde d'étain dopé (Sn O 2). Une électrode à grille 124 réalisée en un métal de bonne conductivité électrique est déposée sur la surface de la couche OCT 122 La grille peut être constituée par des lignes reliées orthogonalement de matériau conducteur n'oc- cupant qu'une partie mineure de la surface de-la région métallique, et dont le reste doit être exposé à l'énergie solaire A titre d'exemple, la grille 124 peut n'occuper que de 5 à 10 % de la totalité de la surface de la région métal- lique 122 L'électrode à grille 124 collecte de façon uni- forme le courant provenant de la couche OCT 122 de manière à conférer au dispositif une bonne résistance série de bas niveau. Pour terminer le dispositif 110, on applique une couche anti-reflet (AR) ou de verre encapsulant 126 sur l'électrode à grille 124 et sur les régions de la couche OCT 122 situées entre les régions de l'électrode à grille La couche AR ou de verre 126 comprend une surface d'incidence des radiations solaires 128 sur laquelle viennent frapper les radiations solaires Si la couche 126 est une couche AR, elle peut -avoir une épaisseur de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde du point d'énergie maximal du spectre des radiations solaires, divisé par quatre fois l'indice de réfraction de la couche anti-reflet 126 Une couche AR 126 appropriée peut être constituée par de l'oxyde de zirconium ayant une épais- seur d'environ 500 A et un indice de réfraction de 2,1 Si la couche 126 est un corps encapsulant, on peut choisir l'épaisseur de la couche OCT 122 de manière qu'elle agisse également en tant que couche anti-reflet pour le dispositif 110. Selon un autre mode de réalisation, le réflecteur de surface aléatoire 111 peut comprendre une feuille d'acier inoxydable ou d'un autre métal à la place du verre 112 La surface rendue rugueuse peut être obtenue par pulvérisation d'un métal fortement conducteur tel que de l'aluminium sur une feuille d'acier inoxydable Pour former une surface aléatoirement rugueuse, on peut pulvériser ainsi de l'alu- minium dont les grains ont des dimensions relativement importantes On peut déposer sur l'aluminium une couche d'OCT telle que la couche 115. Pratiquement tous les photons de la lumière incidente dont les longueurs d'onde sont plus courtes sont absorbés par la couche intrinsèque active 118 Il en résulte que la partie principale des photons qui ne sont pas absorbés et qui atteignent le réflecteur de surface aléatoire 111 ont des longueurs d'onde plus importantes d'environ 6000 A et plus Ces radiations incidentes qui viennent frapper le réflecteur 111 sont dispersées au hasard et certains de ces rayons au moins sont dirigés dans la région intrinsèque 118 selon des angles qui sont suffisants pour qu'ils soient réfléchis à l'intérieur au niveau de l'une des interfaces des couches 118 et 120, des couches 120 et 122, des couches 122 et 126, et au-niveau de l'interface de la couche 126 et de l'atmosphère situé au-dessus Les rayons de la lumière incidente qui sont ainsi dirigés sont retenus pratiquement en totalité à l'intérieur du dispositif 110. L'intervalle de bande de la couche intrinsèque 118 peut être réglé en fonction d'une caractéristique photosensible particulière, par incorporation d'éléments qui réduisent l'intervalle de bande A titre d'autre variante, l'inter- valle de bande du corps intrinsèque 118 peut être gradué de manière à augmenter graduellement de la couche p+ 116 à la couche n+ 120 (voir par exemple la demande de brevet US associée N O 422 756 déposée aux noms de Stanford R Ovshinsky et de David Adler le 29 septembre 1982 pour des "Methods for Grading the Band Gaps of Amorphous Alloys and Devices" (Procédés de graduation des intervalles de bande d'alliages et de dispositifs amorphes) Par exemple, au moment o la couche intrinsèque 118 est déposée, on peut incorporer aux alliages et selon une concentration graduellement décrois- sante un ou plusieurs éléments qui réduisent l'intervalle de bande et tels que du germanium, de l'étain ou du plomb Le gaz de germane (Ge H 4) peut être introduit par exemple dans la chambre de dépôt par décharge luminescente en partant au début d'une concentration relativement élevée et ensuite en diminuant graduellement à mesure que se dépose la couche intrinsèque, jusqu'au point o cette introduction est termi- née Le corps intrinsèque ainsi obtenu contient alors un élément réducteur de l'intervalle de bande tel que du germa- nium, selon des concentrations qui vont graduellement en diminuant depuis une couche p+ 116 jusqu'à une couche n+ 120. Si on se réfère maintenant à la Fig 5, celle-ci repré- sente une cellule photovoltaique p-i-n 130 qui comprend un réflecteur tridimensionnel aléatoire 132 mettant en oeuvre la présente invention La cellule 130 comprend une couche de type p 138, une couche intrinsèque 140, une couche de type n 142 Les couches 138, 140 et 142 peuvent être réalisées à partir d'alliages de silicium amorphe, comme décrit précédem- ment avec référence au dispositif 110 de la Fig 4 Comme pour le dispositif 110 de la Fig 4, le dispositif 130 comprend une couche 114 d'oxyde conducteur transparent, une grille collectrice 146 et une couche anti-reflet ou encap- sulante de verre 148. Le réflecteur tridimensionnel aléatoire 132 est constitué par une feuille ou par un élément sensiblement plan 134 en céramique ou en émail Ces matériaux ont un indice de réfraction élevé, par exemple supérieur à 1,45, ils n'absor- bent pas la lumière, et ils comportent dans leur masse des grains et des facettes des composants polycristallins qui sont répartis au hasard, et qui dispersent au hasard la lumière incidente dans toutes les directions La céramique ou l'émail peut contenir par exemple du dioxyde de titane, du séléniure de zinc, du sulfure de zinc, du sélénium ou du carbure de silicium La feuille 134 peut être également réalisée par co-dépôt d'oxyde d'étain et de dioxyde de titane. Du fait que la dispersion aléatoire de la lumière à partir de la feuille 134 est un effet de masse, sa surface peut étre polie ou rendue lisse de toute autre manière Ceci est avantageux car elle présente une surface lisse pour le dépôt du matériau semiconducteur Bien que les céramiques et les émaux puissent être rendus électriquement conducteurs dans une certaine mesure, une couche 136 d'oxyde conducteur transparent (OCT) peut être prévue entre la feuille 134 et la couche d'alliage de silicium amorphe de type p 138 pour former un contact inférieur pour le dispositif 130. Si on se réfère maintenant à la Fig 6, celle-ci repré- sente un dispositif photovoltaïque p-i-n 150 comprenant un réflecteur de surface périodique 152 mettant en oeuvre la présente invention La cellule 150 comprend une couche 158 d'alliage de silicium amorphe de type p, une couche 160 d'alliage de silicium amorphe intrinsèque, et une couche 162 d'alliage de silicium amorphe de type n Les couches 158, 160 et 162 peuvent être réalisées à partir d'alliages et de procédés qui ont été décrits précédemment Le dispositif comprend également une couche OCT 164, une grille collectri- ce 166 et une couche AR ou un verre encapsulant 168. Le réflecteur de surface périodique 152 comprend un réseau de diffraction réfléchissant 154 qui peut être réali- sé en un métal conducteur tel que de l'aluminium pour former un contact arrière pour la cellule 150 et une couche 156 d'oxyde conducteur transparent disposée au-dessus Le motif du réseau de diffraction peut présenter, en section trans- versale, une forme périodique quelconque telle qu'une forme sinusoïdale, à ondes carrées ou analogue Comme illustré, et comme dans le mode de réalisation préféré, le réseau 154 est un réseau en dents de scie On préfère les réseaux de ce type du fait que les réflexions d'ordre zéro ( 0), c'est-à- dire celles qui sont perpendiculaires au réseau, sont réduites au minimum. Comme mentionné précédemment, les réflecteurs périodi- ques sont avantageux du fait qu'il est possible de choisir les angles de diffraction par une forme appropriée donnée au réseau Ceci permet en fait de sélectionner l'interface o a lieu la réflexion interne Dans le dispositif 150, il est souhaitable que la réflexion interne se fasse au niveau ou au-dessous de l'interface entre les couches 168 et 164 de manière que la grille collectrice n'arrête pas une partie de la lumière qui est réfléchie à l'intérieur. Pour calculer un réseau de diffraction, on peut utiliser la formule suivante: Diff = Sin 1 nd o: N est l'indice de réfraction du milieu dans lequel le réseau diffracte les radiations; A est la longueur d'onde de la lumière dans le vide; d est l'espacement des éléments du réseau; et m est l'ordre de diffraction. La hauteur (h) du réseau de diffraction est également une variable permettant de régler l'intensité de la lumière diffractée pour les divers ordres de diffraction En géné- ral, pour augmenter l'intensité du premier ordre des rayons diffractés, h doit avoir une hauteur correspondant environ à la longueur d'onde de la fréquence considérée. On augmente également la diffraction de premier ordre quand d est environ égal à la longueur d'onde de la fréquence en considération Dans ce cas et du fait que la plupart des photons de longueur d'onde plus courte sont absorbés dans la région intrinsèque active 160 pendant leur premier passage, les photons de longueur d'onde plus longue et d'environ 6500 A et plus sont intéressants. Quand d est égal à 6600 A, N étant égal à 1 pour la diffraction du premier ordre et le réseau 154 étant revêtu d'une couche 156 d'oxyde conducteur transparent tel que de l'oxyde d'indium et d'étain dont l'incide de réfraction (n) est de 2,1, la formule ci-dessus peut être résolue pour obtenir 9 Diff' soit: 9 Diff Sin 6600 k 28,40 6600 x 2,1 Cet angle de 28,40 dans la couche OCT 156, obtenu par la loi de Snell, est suffisant pour diriger les rayons dans les couches d'alliage de silicium amorphe 158, 160 et 162 selon un angle supérieur à l'angle critique pour une interface entre le silicium amorphe et l'air, et déterminer une réfle- xion interne au moins à l'interface entre la couche 168 et l'air Naturellement, lorsqu'on calcule un réseau de dif- fraction pour une diffraction d'ordre plus élevée, on obtient un angle plus important en vue d'obtenir une réflexion interne avant cette interface. Si on se refère maintenant à la Fig 7, celle-ci repré- sente un dispositif photovoltaïque p-i-n 170 comprenant des moyens d'orientation de lumière incidente 172 disposés entre la couche de silicium amorphe de type N 174 et la couche OCT 176 Les moyens d'orientation de lumière incidente 172 comprennent un réseau de diffraction et de transmission 178 aménagé pour diriger toute la lumière incidente au travers de la région intrinsèque 180, selon un certain angle Mais comme presque toute la lumière de plus courte longueur d'onae est absorbée dans la région intrinsèque 180 au cours du premier passage, le réseau de diffraction 178 peut être rendu optimal pour les longueurs d'onde plus longues, comme décrit précédemment Dans ce cas cependant, la Fig repré- sente un réseau de diffraction sinusoïdal, mais il pourrait être naturellement l'un quelconque des autres types mention- nés précédemment. Comme les cellules p-i-n précédemment décrites, la cellule 17 comprend en outre une couche de type p 182 en alliage de silicium amorphe, une grille collectrice 184, et une couche 186 de matériau anti-reflet ou de verre encap- sulant Les diverses couches sont déposées sur un substrat 171 de verre, d'acier inoxydable ou de tout autre matériau approprié pour constituer un substrat Sur le substrat 171 est déposée une couche 173 d'un métal fortement conducteur et de ce fait fortement réfléchissant, et une couche OCT La'couche de métal réfléchissant 173 et la couche OCT forment un réflecteur arrière qui réfléchit la lumière non utilisée et la renvoie dans la région intrinsèque 180. En variante, le dispositif d'orientation transparent peut être en verre dont une surface est rendue rugueuse, par exemple par passage au jet de sable Les diverses couches d'alliage de silicium amorphe peuvent être alors déposées sur la surface rendue rugueuse, suivies par le dépôt d'un réflecteur arrière spéculaire Selon cette forme du dispo- sitif, les radiations incidentes sont d'abord dirigées au travers du substrat de verre Le substrat de verre constitue un dispositif d'orientation aléatoire des radiations sur le côté de la région active sur laquelle vient d'abord frapper la lumière. Si on se réfère maintenant à la Fig 8, celle-ci repré- sente une autre cellule photovoltaïque p-i-n 190 comprenant un réflecteur tridimensionnel périodique 192 mettant en oeuvre la présente invention Comme le dispositif 190 est par ailleurs identique aux cellules des Fig 4 à 6, on ne décrira en détail que le réflecteur tridimensionnel pério- dique. Le réflecteur tridimensionnel périodique 192 est disposé sur un substrat 194 de verre, d'acier inoxydable ou de tout autre matériau convenant à un substrat Le réflecteur tridi- mensionnel périodique 192 se présente sous la forme d'un hologramme comprenant plusieurs éléments plans minces ou de lignes 185 en matériau réfléchissant, tel que de l'aluminium, noyés dans une substance transparente 198 Dans ce cas, la substance transparente est un oxyde conducteur et transpa- rent tel que de l'oxyde d'indium et d'étain qui permet d'obtenir à la fois une substance convenant aux lignes 196, et un contact inférieur pour le dispositif 190. Les lignes 196 sont disposées selon un certain angle, elles sont espacées les unes des autres et elles sont sensi- blement parallèles Il est possible de prédire la diffrac- tion de la lumière par un hologramme au moyen de la même formule qui a été définie précédemment pour un réseau de diffraction Dans le cas présent, l'espacement (d) est l'espacement entre les lignes 196. Du fait que la diffraction de la lumière s'effectue dans la masse de l'hologramme, la surface supérieure de celui-ci peut être polie ou rendue lisse de toute autre manière On obtient ainsi une surface lisse sur laquelle on peut déposer la couche d'alliage de silicium amorphe. Si on se réfère maintenant à la Fig 9, celle-ci repré- sente un dispositif à cellules multiples 200, vu en coupe, selon une configuration en tandem et qui comprend un réflec- teur de surface aléatoire mettant en oeuvre la présente invention Le dispositif 200 comprend deux cellules indivi- duelles 202, 204 disposées en série Comme on le comprendra, on peut utiliser un nombre de cellules individuelles supé- rieur à deux. Le dispositif 200 comprend un réflecteur de surface aléatoire 206 comportant une couche de verre 203 passée au jet de sable et revêtue d'une couche 205 d'un métal présen- tant une bonne réflectivité tel que de l'aluminium par exemple Une couche d'un oxyde conducteur et transparent 207, qui peut être constituée par une première couche d'oxy- de d'indium et d'étain 207 a et d'une seconde couche d'oxyde d'étain dopé 207 b, ou d'une unique couche d'oxyde d'indium et d'étain, est déposée sur la couche de métal 205 La couche 207 de l'oxyde conducteur et transparent peut être déposée comme décrit précédemment. La première cellule 202 comprend une première couche d'alliage de silicium amorphe dopé p+ 208 déposée sur la couche d'oxyde conducteur et transparent 207 De préférence, la couche p+ est un alliage de silicium amorphe de type p et à large intervalle de bande, selon la présente invention Il peut être déposé à partir de l'un quelconque des matériaux de départ mentionnés précédemment pour déposer ce matériau. Un premier corps d'alliage de silicium amorphe intrinsè- * que 210 est déposé sur la couche p+ à large intervalle de bande 208 Le premier corps d'alliage intrinsèque 210 est de préférence un alliage de silicium amorphe et de fluor. Une autre couche d'alliage de silicium amorphe dopé 212 est déposée sur la couche intrinsèque 210 Elle est de conductivité opposée par rapport à la conductivité de la première couche dopée 208, et elle est donc une couche n+. La seconde cellule 204 est sensiblement identique et comprend une première couche dopée p+ 214, un corps intrin- sèque 216 et une autre couche dopée n+ 218 Le dispositif est complété par une couche OCT 220, une électrode à grille 222 et une couche anti-reflet ou un verre encapsulant 224. Les intervalles de bande des couches intrinsèques sont de préférence réglés de manière que l'intervalle de bande de la couche 216 soit plus important que celui de la couche 210 A cette fin, la couche qui forme l'alliage 216 peut comprendre un ou plusieurs éléments qui augmentent l'inter- valle de bande, tel que de l'azote ou du carbone L'alliage intrinsèque qui forme la couche intrinsèque 210 peut com- prendre un ou plusieurs éléments qui diminuent l'intervalle de bande, tel que du germanium, de l'étain ou du plomb. On notera à l'examen de la Fig que la couche intrinsè- que 210 de la cellule est plus épaisse que la couche intrin- sèque 216 Ceci permet d'utiliser la totalité du spectre utile de l'énergie solaire pour engendrer des paires d'élec- trons-trous. Bien qu'un mode de réalisation à cellules en tandem ait été décrit et représenté ici, les cellules peuvent être également isolées 'les unes des autres au moyen de couches d'oxyde par exemple, pour former une cellule multiple et empilée Chaque cellule peut comprendre une paire d'électrodes collectrices pour faciliter la connexion en série des cellules avec des fils de câblage externes. Selon une autre variante, et comme mentionné en ce qui concerne les cellules individuelles précédemment décrites, un ou plusieurs des corps intrinsèques des cellules indivi- duelles peuvent comprendre des alliages dont les intervalles de bande sont gradués Dans ce but, on peut incorporer dans les alliages intrinsèques un ou plusieurs des éléments précédemment décrits pour augmenter ou diminuer l'intervalle de bande On peut également faire référence à la demande de brevet US N O 427 757 déposée aux noms de Stanford R Ovshinsky et David Adler le 29 septembre 1982 et intitulée "Multiple Cell Photoresponsive Amorphous Alloys and Devices" (Alliages et dispositifs amorphes photosensibles à cellules multiples). Si on se réfère maintenant à la Fig 10, celle-ci repré- sente une cellule photovoltaique p-i-n 230 en tandem, sensi- blement identique à la cellule en tandem 200 de la Fig 9, à l'exception que la cellule 230 comprend un réflecteur de surface périodique 232 Cette cellule ne sera donc décrite en détail qu'en ce qui concerne le réflecteur 232. Comme pour le mode de réalisation de la Fig 6, le réflecteur de surface périodique 232 se présente sous la forme d'un réseau de diffraction réfléchissant 234 Bien que le réseau 234 puisse avoir une configuration périodique sinusoïdale, à ondes carrées ou autres, le réseau 234 est un réseau en dents de scie dans le cas illustré Le réseau peut être formé à partir d'un métal mou tel que de l'aluminium. Il est revêtu d'une couche 236 d'oxyde conducteur et trans- parent, tel que de l'oxyde d'indium et d'étain, du stannate de cadmium, ou de l'oxyde d'étain dopé, sur laquelle peuvent être déposés les alliages de silicium amorphe Le réseau de diffraction 234 fonctionne de la même manière que décrite précédemment avec référence à la Fig 6. Si on se réfère maintenant à la Fig 11, celle-ci repré- sente un autre dispositif photovoltalque p-i-n à cellule unique 240 mettant en oeuvre la présente invention Dans ce cas, une couche OCT 250 et des couches d'alliage respectives de silicium amorphe de type p, intrinsèque et de type N 244, 146 et 248 sont successivement déposées sur un substrat transparent 242 réalisé par exemple en verre Sur la couche de type N 248 est prévue une couche 252 formée par une peinture conductrice et diffusant la lumière La couche 252 peut être réalisée par exemple par une peinture à l'alumi- nium ou à l'or Ces peintures sont conductrices, et quand elles sont appliquées au pinceau ou par pulvérisation, ou analogue, elles forment une interface qui disperse la lumiè- re au hasard entre les couches 248 et 252 En variante, la couche 252 peut comprendre une première couche d'un conduc- teur transparent tel qu'un oxyde conducteur et transparent, et une seconde couche d'une peinture non conductrice mais qui disperse la lumière, telle qu'une peinture blanche matte à teneur élevée en titane. Le dispositif de la Fig 11 est configuré pour recevoir les radiations lumineuses incidentes au travers du substrat de verre La lumière incidente qui n'est pas absorbée pendant le premier passage par le dispositif est dispersée au hasard par la couche 252 Une partie au moins des rayons lumineux dispersés sont dirigés au travers des couches de silicium amorphe 248, 246 et 244 selon des angles suffisants pour que ces rayons soient réfléchis à l'intérieur et soient pratique- ment retenus en totalité à l'intérieur du dispositif 240. Comme on le comprendra à la lecture de ce qui précède, la présente invention crée des cellules photovoltaïques nouvelles et perfectionnées permettant d'obtenir des courants de court-circuit et des rendements améliorés Les disposi- tifs d'orientation des radiations incidentes qui sont décrits fournissent un moyen par lequel une partie au moins de la lumière incidente peut être envoyée au travers de la ou des régions actives des cellules, selon des angles suffisants pour qu'il y ait réflexion interne à l'intérieur des cellu- les et ainsi une retenue pratiquement totale de la lumière à l'intérieur Du fait que la lumière a la possibilité de suivre des passages multiples au travers de la ou des régions actives, les régions actives peuvent être plus minces que cela était possible Jusqu'ici Ceci permet une collecte plus efficace des porteurs de charge engendrés photoélectrique- ment tout en absorbant dans le même temps une plus grande quantité de lumière. Pour chaque mode de réalisation de l'invention décrit ici, les couches d'alliage autres que les couches d'alliages intrinsèques peuvent être différentes des couches amorphes et par exemple des couches polycristallines (Le terme de amorphe" désigne ici un alliage ou un matériau présentant un désordre de grande amplitude, bien qu'il puisse comporter un ordre court ou intermédiaire ou même contenir parfois quelques inclusions cristallines). Des modifications et variantes peuvent être apportées à la présente invention, dans le cadre de l'enseignement décrit ci-dessus On comprendra donc que l'invention puisse 1 u être mise en oeuvre de façon différente de celles qui ont été spécifiquement décrites à condition de rester dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS. 1 Dans un dispositif pnotovoltaique formé à partir d'un matériau semiconducteur comprenant au moins une région active que peuvent venir frapper des radiations incidentes pour produire des porteurs de charge, le perfectionnement qui est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'orien- tation des radiations ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232) qui dirigent au moins une partie desdites radiations incidentes ( 100) au travers de ladite ou desdites régions actives ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246) selon un angle suffisant pour que lesdites radiations orientées soient pratiquement retenues en totalité à l'intérieur du disposi- tif photovoltaique ( 80, 110, 130, 150, 170, 190, 200, 230, 240). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit angle qui suffit pour que lesdites radiations dirigées ( 100) soient pratiquement retenues en totalité à l'intérieur du dispositif photovoltalque ( 80, 110, 130, 150, , 190, 200, 230, 240) est plus important qu'un angle critique dont le sinus est égal à l'indice de réfraction de l'air divisé par l'indice de réfraction dudit matériau semiconducteur qui forme la ou lesdites régions actives ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite région active ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246) est aménagée pour recevoir initialement lesdites radiations qui viennent la frapper de façon sensi- blement perpendiculaire. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit angle critique est l'angle inclus entre les radiations incidentes perpendiculaires et les radiations orientées. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit angle critique est d'environ 16,6 degrés. 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par plusieurs régions actives ( 118, 140, 160, , 210, 216, 246). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites régions actives ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246) sont disposées de manière à former une cellule photovoltaïque en tandem ( 200, 230). 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation des radiations ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) comprennent un dispositif d'orientation de radiations aléa- toire ( 111, 132, 206, 252). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation de radiations aléatoi- re ( 111, 132, 206, 252) est disposé sur le côté de ladite région active ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246) que les radiations ( 100) viennent frapper en premier. 10 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation de radia- tions ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) compren- nent un réflecteur aléatoire ( 111, 206). 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit réflecteur aléatoire est un réflecteur de surface aléatoire ( 111, 206). 12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit réflecteur de surface aléatoire ( 111, 206) est disposé contre ladite région active, sur son côté qui est opposé au côté que viennent frapper en premier les radia- tions incidentes ( 100). 13 Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que ledit réflecteur de surface aléatoire ( 111, 206) comprend un élément plan pourvu d'une surface réfléchissante et rendue rugueuse. 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite surface rendue rugueuse est revêtue d'un matériau réfléchissant. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit matériau réfléchissait est de l'aluminium, du cuivre, de l'or ou de l'argent. 16 Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que ladite surface réfléchissante aléatoire ( 111, 206) comprend en outre un conducteur transparent ( 86, , 122, 175, 207, 220) disposé au-dessus de ladite surface réfléchissante et rendue rugueuse. 17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit conducteur transparent ( 86, 115, 122, 175, 207, 220) est un oxyde conducteur transparent. 18 Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que ladite surface rendue rugueuse est formée par passage au jet de sable dudit élément plan. 19 Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que ladite surface réfléchissante rendue rugueuse comprend un revêtement de matériau réfléchissant appliqué par pulvérisation. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit matériau appliqué par pulvérisation est de l'aluminium. 21 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation de radia- tions ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) sont constitués par un réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 252). 22 Dispositif selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 152) est disposé contre ladite région active, sur son côté qui est opposé au côté sur lequel viennent d'abord frapper les radiations ( 100). 23 Dispositif selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 152) comprend un élément plan formé à partir d'un matériau ayant un indice de réfraction supérieur à 1,45 et qui n'absorbe pas la lumière ( 100) qui vient le frapper. 24 Dispositif selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 252) comprend un élément plan formé en un matériau céramique. Dispositif selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit matériau céramique est formé à partir de l'un des éléments du groupe consistant en dioxyde de titane, séléniure de zinc, sulfure de zinc, sélénium et carbure de silicium. 26 Dispositif selon l'une des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 252) comprend un élément plan revêtu d'un émail. 27 Dispositif selon l'une des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel aléatoire ( 132, 252) comprend une couche d'oxyde d'étain et de dioxyde de titane co-déposées. 28 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation de radiations ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) comprennent un dispositif d'orientation périodique des radiations ( 172). 29 Dispositif selon la revendication 28, caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation périodique de radia- tions ( 172) est disposé sur le côté de ladite région active que les radiations ( 100) viennent frapper en premier. 30 Dispositif selon l'une des revendications 28 ou 29, caractérisé en ce que ledit dispositif d'orientation pério- dique de radiations ( 172) comprend un réseau de diffraction et de transmission ( 154, 178, 234). 31 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'orientation de radia- tions ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) compren- nent un réflecteur de radiations périodique ( 152, 192, 232). 32 Dispositif selon la revendication 31, caractérisé en ce que ledit réflecteur de radiations périodique ( 152, 192, 232) est disposé contre ladite région active ( 160, 210) sur son côté qui est opposé au côté que les radiations inciden- tes ( 100) viennent frapper en premier. 33 Dispositif selon l'une des revendications 31 ou 32, caractérisé en ce que ledit réflecteur de radiations pério- dique comprend un réflecteur desurface périodique ( 152, 232). 34 Dispositif selon la revendication 30, caractérisé en ce que ledit réflecteur de surface périodique ( 152, 232) comprend un réseau de diffraction réfléchissant ( 154, 234). Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que ledit réseau de diffraction réfléchissant ( 154, 234) comprend un réseau de diffraction en dents de scie. 36 Dispositif selon la revendication 34, caractérisé en ce que ledit réseau de diffraction réfléchissant ( 154, 234) est formé par un métal réfléchissant. 37 Dispositif selon la revendication 36, caractérisé en ce que ledit métal réfléchissant est de l'aluminium. 38 Dispositif selon l'une des revendications 34 à 37, caractérisé en ce que ledit réseau de diffraction réfléchis- sant ( 154, 234) est revêtu d'un conducteur transparent ( 156, 236). 39 Dispositif selon la revendication 38, caractérisé en ce que ledit conducteur transparent ( 156, 236) comprend un oxyde conducteur transparent. Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que ledit réflecteur de radiations périodique comprend un réflecteur tridimensionnel périodique ( 192). 41 Dispositif selon la revendication 40, caractérisé en ce que ledit réflecteur tridimensionnel périodique ( 192) comprend un hologramme. 42 Dispositif selon la revendication 41, caractérisé en ce que ledit hologramme comprend plusieurs éléments plans, réfléchissants et relativement minces ( 196) disposés à l'intérieur d'un milieu transparent et solide ( 198), lesdits éléments plans étant disposés parallèlement et espacés les uns des autres, en formant un angle par rapport aux radia- tions incidentes ( 100). 43 Dispositif selon la revendication 42, caractérisé en ce que lesdits éléments plans et réfléchissants ( 196) sont formés en aluminium. 44 Dispositif selon l'une des revendications 42 ou 43, caractérisé en ce que ledit milieu transparent ( 198) com- prend un oxyde conducteur et transparent. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit matériau semiconducteur comprend un alliage semiconducteur amorphe. 46 Dispositif selon la revendication 45, caractérisé en ce que ledit alliage de silicium amorphe forme un corps d'alliage de silicium amorphe comprenant une région intrin- sèque active ( 118, 140, 160, 180, 210, 216, 246) et une paire de régions dopées ( 116, 120, 138, 142, 158, 162, 174, 182, 208, 212, 214, 218, 244, 248) sur les côtés opposés respectifs de ladite région intrinsèque, et de conductivités opposées. 47 Dispositif selon l'une des revendications 45 ou 46, caractérisé en ce que ledit alliage de silicium amorphe est déposé sur lesdits moyens d'orientation de radiations ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) 48 Dispositif selon la revendication 47, caractérisé par un substrat ( 28, 44), lesdits moyens d'orientation de radiations ( 84, 111, 132, 152, 172, 192, 206, 232, 252) formant ledit substrat. 49 Dispositif selon la revendication 46, caractérisé par plusieurs desdits corps d'alliage de silicium amorphe disposés en série pour former un tandem.