Brevet FR3044827A1 (20170609)
REVENDICATIONS1. Cellule photovoltaïque multi-jonctions p-n à électrode de contact commune comprenant au moins une première couche d'un premier matériau absorbeur (1) comprenant une face avant (11), ainsi qu'une face arrière (12) sur laquelle des premières électrodes de contact (101) ont une première polarité et sont inter-digitées avec des deuxièmes électrodes de contact (102) ayant une seconde polarité, opposée à ladite première polarité, caractérisée en ce que la cellule comporte en outre : une deuxième couche d'un deuxième matériau absorbeur (2), au-dessus de la face avant de la première couche (1), et comprenant une face avant (21) et une face arrière (22), des troisièmes électrodes de contact (203) ayant ladite seconde polarité étant placées sur la face avant (21) de la deuxième couche (2), et en ce que les premier et deuxième matériaux semi-conducteurs, possèdent des affinités électroniques respectives, d'une part, et des largeurs de bande interdite respectives, d'autre part, choisies de sorte que : - Des porteurs ayant la première polarité, sont capables de transiter via une interface entre la première et la deuxième couche et sont collectés depuis l'ensemble des première et deuxième couches par les premières électrodes (101), et - Des porteurs ayant la deuxième polarité sont collectés depuis la première couche (1) par les deuxièmes électrodes (102), - Des porteurs ayant la deuxième polarité sont collectés depuis la deuxième couche (2) par les troisièmes électrodes (203). 3044827 18\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon la revendication précédente, caractérisée en ce que des porteurs ayant la deuxième polarité sont collectés depuis la deuxième couche (2) par les troisièmes électrodes (203), sans 5 possibilité de franchir ladite interface entre la première et la deuxième couche.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le 10 premier matériau absorbeur comporte un dopage selon la première polarité.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 15 deuxième couche (2) comporte en sa face avant une couche de contact (4) portant les troisièmes électrodes (203) et comportant un dopage selon la deuxième polarité. 20\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : une couche intermédiaire (3) entre la première couche (1) et la deuxième couche (2), réalisée dans un 25 troisième matériau semi-conducteur telle que la couche intermédiaire (3) bloque les porteurs de deuxième polarité photo-générés dans la deuxième couche (2) pour être collectés uniquement par les troisièmes électrodes (203), 30 et laisse passer les porteurs de première polarité photo-générés dans la deuxième couche (2) pour être collectés par les premières électrodes (101). 35\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des 3044827 19 revendications précédentes, caractérisée en ce que l'interface entre les première et deuxième couches (1,\n<CLM>\1\tcomporte une couche d'adaptation (40) d'accord de maille entre les premier et deuxième matériaux.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'un au moins des matériaux semi-conducteur est un empilement d'alliages semi-conducteur.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la première couche de matériau absorbeur (1) est en Silicium (Si). 15\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième couche de matériau absorbeur (2) comprend un alliage de gallium indium phosphure (GaInP). 20\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon la revendication 9 dans laquelle la couche intermédiaire (3) comprend l'un des alliages parmi le nitrure de gallium (GaN), l'oxyde de zinc (ZnO), l'oxyde de Nickel (NiO) ou l'oxyde de Manganèse (MnO). 25\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la deuxième couche de matériau absorbeur (2) est à base de chalcopyrites (CIGS) empilées avec des sulfures de cadmium (CdS) 30 et/ou des sulfures et oxydes de Zinc (ZnOS).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la deuxième couche de matériau absorbeur (2) est dans un matériau à base 35 de kestérites (CZTS) empilées avec des sulfures de 5 10 3044827 20 cadmium (CdS) et/ou des sulfures et oxydes de Zinc (ZnOS).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des 5 revendications 11 ou 12, dans laquelle la couche intermédiaire (3) est une couche d'oxyde de zinc (Zn0).\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une quelconque 10 des revendications 1 à 8 dans laquelle la deuxième couche de matériau absorbeur (2) est dans un matériau à base de pérovskites empilées sur du dioxyde titane (TiO2) et dans laquelle la couche intermédiaire (3) est du dioxyde d'étain dopé fluor (FT0). 15\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la deuxième couche de matériau absorbeur (2) est à base de silicium amorphe ou de silicium microcristallin hydrogéné, ou 20 d'un alliage amorphe ou microcristallin de silicium, carbone et oxygène.\n<CLM>\1\tCellule photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dont une surface est dotée 25 d'un revêtement anti-reflet.