Brevet FR3077930A1 (20190816)

REVENDICATIONS1. Dispositif photovoltaïque ou photodétecteur de type émetteur passive contact arrière, le dispositif comprenant un substrat de silicium cristallin (1), et le dispositif ayant une face avant (11) destinée à être exposée à un faisceau lumineux et une face arrière (12), caractérisé en ce que : - la face arrière (12) du dispositif comporte une couche poreuse (4) de silicium, la couche poreuse (4) de silicium ayant une surface texturée, la surface texturée comprenant des pores (41, 42, 43, 44, 4n) de dimensions comprises entre environ 20 nm et 1000 nm, lesdits pores formant des ouvertures (51, 52, 53, 54, 5n) orientées vers la face arrière (12) du dispositif, et en ce que le dispositif comporte en outre : - une couche mince de passivation (5) conforme à au moins une partie de la surface texturée, et - au moins une électrode métallique (2, 21,\n<CLM>\1\tformée sur la face arrière (12) du dispositif, l'électrode métallique (2, 21,\n<CLM>\1\tétant adaptée pour former un contact électrique via une ouverture de contact (23,\n<CLM>\1\ten face arrière (12) du dispositif.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 dans lequel les pores (41, 42, 43, 44, 4n) ont une profondeur (h) comprise entre 100 nm et 1000 nm, les ouvertures (51, 52, 53, 54, 5n) des pores ayant une dimension (L2) comprise entre 20 nm et 1000 nm et une distance (L1) entre pores (51,\n<CLM>\1\tadjacents étant comprise entre 20 nm et 1000 nm.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel la couche poreuse (4) de silicium a une porosité comprise entre 25% et 75%.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la couche poreuse (4) de silicium a une épaisseur moyenne comprise entre 100 nanomètres et 2 micromètres. 28\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la couche poreuse (4) de silicium a un indice de réfraction équivalent d'environ 1,4. 5\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la surface texturée de la couche poreuse (4) de silicium présente une structure périodique ayant une première période spatiale (L1) dans une gamme comprise entre 20 nm et 500 nm et/ou une deuxième période spatiale 10 (LG) dans une gamme comprise entre 900 nm et 1.5 pm, la couche poreuse (4) de silicium formant une structure à cristal photonique.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel la face arrière (12) du dispositif comporte en outre des micro-pyramides (8), 15 la couche poreuse (4) de silicium étant formée en surface d'au moins une facette des micro-pyramides (8).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel l'électrode métallique (2, 21,\n<CLM>\1\tcomporte une couche métallique (2) 20 réfléchissante recouvrant la face arrière du dispositif.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 8, le dispositif étant multi-jonction et dans lequel la couche poreuse (4) de silicium est disposée en face arrière du dispositif multi-jonction. 25\n<CLM>\1\tDispositif photovoltaïque selon la revendication 9 dans lequel le dispositif multi-jonction forme une cellule tandem.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel la face 30 avant (11) du dispositif comporte une couche de silicium noir ou une autre couche poreuse de silicium dopé, l'autre couche poreuse de silicium dopé ayant une autre surface texturée, l'autre surface texturée formant d'autres pores de dimensions comprises entre environ 20 nm et 2000 nm, lesdits autres pores formant d'autres ouvertures orientées vers la face avant (11) du dispositif. 29\n<CLM>\1\tPanneau photovoltaïque comprenant une pluralité de dispositifs selon l'une des revendications 1 à 11 reliés électriquement entre eux. 5\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif photovoltaïque ou photodétecteur de type émetteur passive contact arrière ou d'un panneau photovoltaïque comprenant une pluralité de dispositifs photovoltaïques de type émetteur passive contact arrière reliés électriquement entre eux, le procédé comprenant les étapes 10 suivantes : - texturation de la face arrière (12) d'un substrat (1) de silicium cristallin de manière à former une couche poreuse (4) de silicium, la couche poreuse (4) de silicium ayant une surface texturée, la surface texturée comprenant des pores (41, 42, 43, 44, 4n) de 15 dimensions comprises entre environ 20 nm et 1000 nm, lesdits pores (41, 42, 43, 44, 4n) formant des ouvertures (51, 52, 53, 54, 5n) orientées vers la face arrière (12) du dispositif, - formation d'au moins une couche mince de passivation (5) conforme à la surface texturée, et 20 - formation d'au moins une électrode métallique (2, 21,\n<CLM>\1\tsur la face arrière (12) du dispositif, l'électrode métallique (2, 21,\n<CLM>\1\tétant adaptée pour former un contact électrique via une ouverture de contact (23,\n<CLM>\1\ten face arrière (12) du dispositif. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13 dans lequel l'étape de texturation comporte une étape de gravure anisotrope de la face arrière du substrat de silicium, l'étape de gravure anisotrope étant de type gravure par plasma (13) à couplage inductif, gravure chimique assistée par métal, gravure électrochimique ou gravure laser (20). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 14 dans lequel l'étape de texturation comporte une étape supplémentaire de masquage avant l'étape de gravure, l'étape de masquage étant adaptée pour former un masque sur la face arrière du substrat de silicium, le masque comportant un 30 motif périodique ayant au moins une première période spatiale dans une gamme comprise entre 20 nm et 500 nm, et/ou une deuxième période spatiale dans une gamme comprise entre 900 nm et 1,5 pm, de manière à former une structure à cristal photonique dans la 5 couche poreuse.