Brevet FR3039707A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de dispositifs hybrides (100) destinés à des applications photovoltaïques, le procédé comprenant au moins les étapes de : a) Fournir au moins un premier substrat (1) destiné à former une cellule photovoltaïque (19), b) Fournir un deuxième substrat (2) destiné à former une diode by-pass (21), c) Former une portion intercalaire (5) s'étendant au moins partiellement entre l'au moins un premier substrat (1) et le deuxième substrat (2), la portion intercalaire (5) étant configurée de sorte à au moins isoler partiellement et électriquement l'au moins un premier substrat (1) du deuxième substrat (2), d) Former une première couche d'émetteur (6) et une couche BSF (17) respectivement de part et d'autre de l'au moins un premier substrat (1), e) Former une deuxième couche d'émetteur (7) et une couche de base (15) respectivement de part et d'autre du deuxième substrat (2), f) Former un premier contact métallique (11) sur la première couche d'émetteur (6) et former un deuxième contact métallique (13) sur la couche BSF (17) de sorte à obtenir la cellule photovoltaïque (19), et g) Former un troisième contact métallique (8) sur la deuxième couche d'émetteur (7) et former un quatrième contact métallique (14) sur la couche de base (15) de sorte à obtenir la diode by-pass (21), et h) Former une connexion électrique entre le quatrième contact métallique (14) et le premier contact métallique (11) et relier en parallèle la diode by-pass (21) et la cellule photovoltaïque (19).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la formation de la première couche d'émetteur (6) est réalisée de façon concomitante à la formation de la deuxième couche d'émetteur (7).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la formation de la couche BSF (17) est réalisée de façon concomitante à la formation de la couche de base (15).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel avant l'étape a) est réalisée une étape I) de fourniture d'une plaquette (3), 3039707 19 dans lequel les étapes a) et b) comprennent la formation d'une tranchée (4) dans la plaquette (3) de sorte à délimiter au moins en partie l'au moins un premier substrat (1) et le deuxième substrat (2), et dans lequel l'étape c) de formation de la portion intercalaire (5) 5 comprend la formation d'une couche d'isolation électrique sur les parois de la tranchée (4) de sorte à au moins isoler partiellement et électriquement l'au moins un premier substrat (1) du deuxième substrat (2).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel avant 10 l'étape a) est réalisée une étape m) de fourniture d'une plaquette (3) de silicium de type p, et dans lequel les étapes a) et b) comprennent la formation d'une zone de dopage compensée dans la plaquette (3) de sorte à délimiter l'au moins un premier substrat (1) et le deuxième substrat (2), la zone de dopage compensée formant la portion intercalaire (5) de l'étape c). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape c) de formation de la portion intercalaire (5) comprend la formation d'au moins une couche d'isolation électrique (24) entre l'au moins un premier substrat (1) et le deuxième substrat (2), la couche d'isolation électrique (24) recouvrant une surface 20 latérale primaire (22) de l'au moins un premier substrat (1) et une surface latérale secondaire (23) du deuxième substrat (2), l'au moins un premier substrat (1) et le deuxième substrat (2) étant assemblés par l'intermédiaire de la couche d'isolation électrique (24). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel l'étape c) de formation de la portion intercalaire (5) comprend : - le dépôt de couches d'isolation électrique (24) respectivement sur la surface latérale primaire (22) de l'au moins un premier substrat (1) et sur la surface latérale secondaire (23) du deuxième substrat (2), et 30 - la formation d'une couche de conduction électrique (25) entre les couches d'isolation électrique (24) de sorte à assembler l'au moins premier substrat (1) et le deuxième substrat (2), l'étape f) comprend la formation d'un premier contact métallique (11) configuré pour relier électriquement la première couche d'émetteur (6) et la couche de 35 conduction électrique (25), 3039707 20 l'étape g) comprend la formation d'un quatrième contact métallique (14) configuré pour relier électriquement la couche de base (15) et la couche de conduction électrique (25), et la formation de la connexion électrique entre la diode by-pass (21) et la cellule 5 photovoltaïque (19) selon l'étape h) étant réalisée par l'intermédiaire de la couche de conduction électrique (25).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 à 7, dans lequel l'étape a) comprend la fourniture d'une pluralité de premiers substrats 10 (1), l'étape d) comprend la formation d'une première couche d'émetteur (6) et d'une couche BSF (17) respectivement de part et d'autre de chacun des premiers substrats (1), l'étape f) comprend la formation d'un premier contact métallique (11) 15 sur chacune des premières couches émetteurs (6) et la formation d'un deuxième contact métallique (13) sur chacune des couches BSF de sorte à obtenir une pluralité de cellules photovoltaïques (19), le procédé comprenant en outre une étape i) de connexion électrique en série de la pluralité de cellules photovoltaïques (19) de sorte à former un réseau de 20 cellules photovoltaïques (19), et dans lequel l'étape h) comprend la formation d'une connexion électrique pour relier en parallèle la diode by-pass (21) et le réseau de cellules photovoltaïques (19). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8 combinée à la revendication 7, dans lequel avant l'étape a) est réalisée une étape k) comportant les étapes de : - fournir des briques comportant des surfaces d'assemblage, - former des couches d'isolation électrique (24) de sorte à recouvrir les surfaces d'assemblage, 30 - former une couche de conduction électrique (25) entre les couches d'isolation électrique (24) de sorte à assembler des briques voisines selon un plan d'assemblage et à former au moins un assemblage, - soumettre l'assemblage à un traitement thermique, et - découper l'au moins un assemblage selon un plan perpendiculaire au 35 plan d'assemblage, l'au moins un assemblage découpé formant la pluralité de 3039707 21 premiers substrats (1) et le deuxième substrat (2) assemblé à un premier substrat adjacent par l'intermédiaire d'une couche de conduction électrique (25), dans lequel l'étape i) comprend la formation d'une connexion électrique pour relier en série les cellules photovoltaïques, obtenues selon les étapes d) et f) par 5 l'intermédiaire d'une couche de conduction électrique (25).\n<CLM>\1\tDispositif hybride destiné à des applications photovoltaïques, le dispositif hybride comprenant : - au moins une cellule photovoltaïque comportant un premier substrat, 10 une première couche d'émetteur et une couche BSF (17) disposées respectivement de part et d'autre du premier substrat, un premier contact métallique 11 disposé sur la première couche d'émetteur et un deuxième contact métallique (13) disposé sur la couche BSF (17), - une diode by-pass comportant un deuxième substrat, une deuxième 15 couche d'émetteur (7) et une couche de base (15) disposées respectivement de part et d'autre du deuxième substrat, un troisième contact métallique (8) disposé sur la deuxième couche d'émetteur (7) et un quatrième contact métallique (14) disposé sur la couche de base (15), - une portion intercalaire s'étendant au moins partiellement entre le 20 premier substrat et le deuxième substrat, la portion intercalaire étant configurée de sorte à au moins isoler partiellement et électriquement le premier substrat et le deuxième substrat, et - une connexion électrique reliant en parallèle l'au moins une cellule photovoltaïque et la diode by-pass. 25\n<CLM>\1\tDispositif hybride selon la revendication 10, dans lequel le premier substrat (1) et le deuxième substrat (2) sont formés en un matériau semiconducteur, de préférence le matériau semi-conducteur est choisi parmi des alliages d'éléments des colonnes III et V comprenant du GaN et un élément ou des alliages 30 d'éléments des colonnes IV et de préférence encore, le matériau semi-conducteur est du silicium et de préférence du silicium cristallin.\n<CLM>\1\tDispositif hybride selon l'une des revendications 10 à 11, dans lequel la portion intercalaire (5) s'étend totalement entre le premier substrat et le 35 deuxième substrat, la portion intercalaire comprenant une première couche d'isolation électrique recouvrant une surface latérale primaire du premier substrat, 3039707 22 une deuxième couche d'isolation électrique recouvrant une surface latérale secondaire du deuxième substrat, et une couche de conduction électrique (25) entre la première couche d'isolation électrique et la deuxième couche d'isolation électrique et assemblant l'au moins premier substrat au deuxième substrat, et dans lequel la 5 connexion électrique reliant en parallèle l'au moins une cellule photovoltaïque et la diode by-pass est réalisée par l'intermédiaire de la couche de conduction électrique (25).\n<CLM>\1\tDispositif hybride selon l'une des revendications 10 à 12, 10 comprenant une pluralité de cellules photovoltaïques reliées en série et une connexion électrique reliant en parallèle la diode by-pass et le réseau en série des cellules photovoltaïques. 15