Brevet FR3042644A1 (20170421)
REVENDICATIONS1. Cellule photovoltaïque, comportant : - un substrat (1) d'un matériau semi-conducteur dopé d'un premier type de 5 conductivité, le substrat (1) comprenant des première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\topposées, et quatre surfaces latérales (12) opposées deux à deux reliant les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\t; - des première et seconde zones semi-conductrices (100, 110), respectivement dopées du premier et d'un second type de conductivité, et s'étendant 10 respectivement sous les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\tdu substrat (1), chacune des première et seconde zones semi-conductrices (100,\n<CLM>\1\tétant destinée à être en contact avec une électrode (E) ; - une diode de dérivation électriquement isolée du substrat (1), et comprenant une jonction entre des première et seconde régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\t15 respectivement dopées du premier et du second type de conductivité, les première et seconde régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\tde la diode de dérivation étant respectivement situées à distance des première et seconde zones semiconductrices (100,\n<CLM>\1\t; la cellule photovoltaïque étant caractérisée en ce que les première et seconde 20 régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\tde la diode de dérivation sont respectivement en contact direct avec les seconde et première zones semi-conductrices (110,\n<CLM>\1\t; et en ce que la seconde région semi-conductrice (3) de la diode de dérivation est en contact direct avec les quatre surfaces latérales (12) du substrat (1). 25\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une zone isolante (4), réalisée dans un matériau semi-conducteur compensé, agencée pour isoler électriquement la diode de dérivation et le substrat (1). 30\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon la revendication 2, caractérisée en ce que la zone isolante (4) s'étend entre la seconde région semi-conductrice (3) de la diode de dérivation et la seconde zone semi-conductrice (110). 3042644 20\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la zone isolante (4) s'étend sous la seconde surface (11) du substrat (1).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée 5 en ce que la zone isolante (4) s'étend en périphérie de la seconde surface (11) du substrat (1).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la première région semi-conductrice (2) de la diode de dérivation 10 s'étend sur la zone isolante (4).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la zone isolante (4) présente une concentration de porteurs libres inférieure à 1014 at.cm-3. 15\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chacune des première ou seconde régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\tde la diode de dérivation comporte : - des atomes de phosphore ou d'arsenic lorsque leur type de conductivité est le 20 type n ; - des atomes de bore ou d'aluminium lorsque leur type de conductivité est le type p.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée 25 en ce que chacune des première ou seconde zones semi-conductrices (100,\n<CLM>\1\tcomporte : - des atomes de phosphore ou d'arsenic lorsque leur type de conductivité est le type n; - des atomes de bore ou d'aluminium lorsque leur type de conductivité est le type 30 p.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le matériau semi-conducteur du substrat (1) est à base de silicium cristallin. 3042644 21\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 10, comportant les étapes : a) prévoir : - un substrat (1) d'un matériau semi-conducteur dopé d'un premier type de conductivité, le substrat (1) comprenant des première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\topposées, et quatre surfaces latérales (12) opposées deux à deux reliant les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\t; - des première et seconde zones semi-conductrices (100, 110), respectivement dopées du premier et d'un second type de conductivité, et s'étendant respectivement sous les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\tdu substrat (1), chacune des première et seconde zones semi-conductrices (100,\n<CLM>\1\tétant destinée à être en contact avec une électrode (E) ; b) former une diode de dérivation électriquement isolée du substrat (1), et comprenant une jonction entre des première et seconde régions semiconductrices (2,\n<CLM>\1\trespectivement dopées du premier et du second type de conductivité, les première et seconde régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\tde la diode de dérivation étant respectivement situées à distance des première et seconde zones semi-conductrices (100,\n<CLM>\1\t; le procédé étant caractérisé en ce que l'étape b) est exécutée de sorte que les première et seconde régions semi-conductrices (2,\n<CLM>\1\tde la diode de dérivation sont respectivement en contact direct avec les seconde et première zones semiconductrices (110, 100), et de sorte que la seconde région semi-conductrice (3) de la diode de dérivation est en contact direct avec les quatre surfaces latérales (12) du substrat (1).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape a) comporte les étapes : a1) prévoir le substrat (1) du matériau semi-conducteur dopé du premier type de 30 conductivité, le substrat (1) comprenant les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\topposées, et les quatre surfaces latérales (12) opposées deux à deux reliant les première et seconde surfaces (10,\n<CLM>\1\t; 3042644 22 a2) former une couche diélectrique (8) à la seconde surface (11) et aux quatre surfaces latérales (12), la couche diélectrique (8) comportant des dopants du second type de conductivité ; a3) diffuser les dopants du second type de conductivité depuis la couche 5 diélectrique (8) jusqu'à la seconde surface (11) et jusqu'aux quatre surfaces latérales (12) de manière à former respectivement la seconde zone semiconductrice (110) et la seconde région semi-conductrice (3) de la diode de dérivation. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape a) comporte une étape a4) consistant à incorporer les dopants du premier type de conductivité, de préférence en phase gazeuse, jusqu'à la première surface (10) du substrat (1) de manière à former la première zone semi-conductrice (100). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que l'étape b) comporte une étape b1) consistant à éliminer au moins une partie de la couche diélectrique (8) formée lors de l'étape a2).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape b1) est 20 exécutée de manière à exposer une partie, de préférence périphérique, de la seconde surface (11) du substrat (1) ; et en ce que l'étape b) comporte une étape b2) consistant à incorporer les dopants du premier type de conductivité, de préférence en phase gazeuse, jusqu'à la partie de la seconde surface (11) du substrat (1) exposée après l'étape b1) ; les étapes b2) et a4) étant de préférence 25 concomitantes lorsque la revendication 14 dépend de la revendication\n<CLM>\1\t16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape b2) est exécutée de manière à former : - une zone isolante (4) s'étendant entre la seconde région semi-conductrice (3) de 30 la diode de dérivation et la seconde zone semi-conductrice (110) ; - la première région semi-conductrice (2) de la diode de dérivation s'étendant sur la zone isolante (4). 3042644 23\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape b1) est exécutée de manière à éliminer en totalité la couche diélectrique (8) formée lors de l'étape a2) ; et en ce que l'étape b) comporte une étape b2') consistant à : - appliquer une solution comprenant les dopants du premier type de conductivité 5 sur une partie, de préférence périphérique, de la seconde surface (11) du substrat (1) ; - irradier la partie de la seconde surface (11) du substrat (1) avec un laser (7).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'étape b2') est 10 exécutée de manière à former : - une zone isolante (4) s'étendant entre la seconde région semi-conductrice (3) de la diode de dérivation et la seconde zone semi-conductrice (110) ; - la première région semi-conductrice (2) de la diode de dérivation s'étendant sur la zone isolante (4). 15