FR2910712A1 - Heterojonction a interface dopee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure (100) pour applications photovoltaïques, comprenant une première couche (10) en matériau semiconducteur cristallin et une deuxième couche (60) dopée en un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe sur la première couche (10), une discontinuité de bandes existant entre la première et la deuxième couches, caractérisée en ce que la concentration des éléments dopants varie graduellement ou par paliers dans l'épaisseur de la deuxième couche (60).L'invention concerne aussi un procédé pour réaliser une telle structure (100).
Description
1 L'invention concerne le domaine des cellules photovoltaïques, et plus
particulièrement celui des cellules photovoltaïques utilisant des hétérojonctions. Cette invention peut en particulier concerner des cellules ayant des hétérojonctions silicium amorphe (a-Si) dopé sur silicium cristallin (c-Si) dopé 5 pour des applications photovoltaïques. Ce type d'hétérojonction amorphe/cristallin normalement ou fortement dopée souffre d'une mauvaise qualité d'interface liée à une mauvaise passivation de la couche de c-Si, ainsi que d'une trop grande barrière de potentiel entre l'amorphe et le cristallin, ayant pour conséquence une mauvaise 10 collecte des porteurs. Afin de diminuer ce problème, il est connu d'interposer entre l'a-Si et le c-Si une couche microcristalline (pc-Si) intrinsèque û déposée par PECVD (acronyme anglo-saxon de Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) û qui a un gap intermédiaire. 15 Il est aussi connu de prévoir à l'interface une couche intrinsèque de silicium amorphe û déposée par PECVD û au lieu et place de ladite couche microcristalline, où la mobilité et les vitesses électroniques sont plus élevées que dans un amorphe dopé. Cependant, l'amélioration de la qualité d'interface reste insuffisante. 20 Pour tenter d'améliorer cette situation, le document US 5 648 675 propose de former une couche d'interface en silicium amorphe intrinsèque par implantation d'espèces (comme H, Si, Ar, F, C) sur une zone superficielle de la couche en c-Si, avant de déposer la couche amorphe dopée. Les problèmes d'interface liés à un dépôt de la couche intrinsèque par PECVD seraient alors 25 diminués. Alternativement, le document US 6 670 542 propose de conserver le dépôt de la couche amorphe intrinsèque par PECVD, et d'améliorer la qualité d'interface en la dopant partiellement par diffusion avec un plasma de gaz dopant. La couche intrinsèque est ainsi dopée par diffusion et après dépôt. La 30 couche amorphe dopée est déposée ensuite. 2910712 2 Un objectif de l'invention est d'apporter de nouvelles solutions au problème de la qualité de l'interface a-Si:H / c-Si aussi bien en face avant qu'en face arrière du c-Si, de la qualité de l'émetteur et de la faisabilité de la face arrière.
Un autre objectif de l'invention est d'augmenter le rendement de cellules photovoltaïques à hétérojonctions, de baisser les coûts, et/ou d'augmenter le rapport rendement de conversion/coût des modules photovoltaïques. Afin d'atteindre ces objectifs, l'invention propose, selon un premier aspect, une structure pour applications photovoltaïques, comprenant une première couche en matériau semiconducteur cristallin et une deuxième couche dopée en un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe sur la première couche, une discontinuité de bandes existant entre la première et la deuxième couche, caractérisée en ce que la concentration des éléments dopants varie graduellement ou par paliers dans l'épaisseur de la deuxième couche.
D'autres caractéristiques optionnelles de cette structure selon l'invention sont : ladite concentration d'éléments dopants augmente progressivement dans la deuxième couche à partir de la première couche ; la première couche est en silicium ou en SiGe mono, poly ou 20 multicristallin ; la première couche est dopée ; la deuxième couche est en silicium ou en silicium-germanium, éventuellement avec du carbone ; la structure comprend en outre une couche de contact électrique sur la 25 deuxième couche ; la couche de contact est en un matériau métallique ou en oxyde conducteur transparent, tel l'ITO ; la structure comprend en outre une couche amorphe, réalisée dans le même matériau que la deuxième couche, et ayant une concentration 2910712 3 d'espèces dopantes fixées, prévue entre la deuxième couche et la couche de contact ; la structure comprend en outre une troisième couche en matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe, éventuellement dopée, sous 5 la première couche ; la structure comprend en outre une troisième couche dopée de sorte que la concentration de ses éléments dopants varie graduellement ou séquentiellement dans l'épaisseur de la deuxième couche ; la concentration de dopants augmente progressivement dans la 10 troisième couche à partir de la première couche. la troisième couche est en silicium ou en silicium-germanium, éventuellement avec du carbone ; la structure comprend en outre une couche de contact sous la troisième couche ; 15 la couche de contact est en un matériau métallique ou en un oxyde conducteur transparent, tel l'ITO ; une couche amorphe, réalisée dans le même matériau que la troisième couche, et ayant une concentration d'espèces dopantes fixées, est prévue entre la troisième couche et la couche de contact ; - la deuxième couche est en face avant (i.e. elle est destinée à recevoir les photons) et la troisième couche est en face arrière (i.e. elle est destinée à faire la liaison électrique entre la première couche et une couche de contact électrique) ; Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé pour réaliser 25 une structure pour applications photovoltaïques, comprenant les étapes suivantes : a. fournir une première couche en matériau semiconducteur cristallin (mono, poly ou multicristallin) ; b. déposer un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe sur la 30 première couche, de sorte à former une deuxième couche présentant 2910712 4 une discontinuité de bandes avec la première couche, ce dépôt s'accompagnant d'un dopage mis en oeuvre pour que la concentration des éléments dopants varie progressivement au fur et à mesure que l'épaisseur de matériau déposé augmente. 5 D'autres caractéristiques optionnelles de ce procédé selon l'invention sont : le dopage est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente graduellement avec l'épaisseur de matériau déposé, en augmentant continûment le taux du gaz dopant 10 au fur et à mesure du dépôt selon l'étape (b) ; alternativement, le dopage est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente par paliers avec l'épaisseur de matériau déposé, le dépôt de la deuxième couche selon l'étape (b) comportant des dépôts successifs de sous-couches ayant 15 chacune une concentration d'éléments dopants fixes, et qui se succèdent de sorte que ces concentrations augmentent par pallier dans l'épaisseur de la deuxième couche ; le procédé comprend en outre la formation d'une troisième couche, éventuellement dopée, sous la première couche, la troisième couche 20 étant en un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe ; cette formation de troisième couche s'accompagne d'un dopage mis en oeuvre pour que la concentration des éléments dopants varie progressivement au fur et à mesure que l'épaisseur de matériau déposé augmente ; alternativement, le dopage de la troisième couche est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente graduellement avec l'épaisseur de matériau déposé, en augmentant continûment le taux du gaz dopant au fur et à mesure du dépôt selon (b) ; 2910712 5 le dopage de la troisième couche est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente par paliers avec l'épaisseur de matériau déposé, le dépôt de la troisième couche comportant des dépôts successifs de sous-couches ayant chacune 5 une concentration d'éléments dopants fixes, et qui se succèdent de sorte que ces concentrations augmentent par pallier dans l'épaisseur de la troisième couche ; le procédé comprend en outre la formation d'une couche de contact électrique sur au moins une face de la structure en réalisation. 10 D'autres caractéristiques, buts et avantages de cette invention se comprendront mieux à la lecture de la description qui suit, non limitative, illustrée par les figures suivantes : La figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'une structure à hétérojonctions, pour application photovoltaïque, selon l'invention. 15 Une structure à hétérojonction 100, telle que par exemple une cellule photoélectrique, comporte une couche active ou substrat 10 cristallin (e.g. monocristallin, polycristallin ou multicristallin) dopé et une couche en matériau amorphe dopé 20 présentant une discontinuité de bandes entre elles. De préférence, soit la couche active 10 est dopée n et la couche amorphe 20 20 est dopée p soit la couche active 10 est dopée p et la couche amorphe 20 est dopée n. La couche active 10 peut avoir une épaisseur de plusieurs micromètres voire de plusieurs centaines de micromètres. Sa résistivité peut être inférieure à 20, à 10 ohms ou plus particulièrement 25 autour de 5 ohms ou moins. La couche active 10 comporte une face avant 1 et une face arrière 2. La face avant 1 est destinée à recevoir les photons, ou à émettre ceux-ci. La face arrière 2 est destinée à être raccordée à un contact électrique arrière.
La couche amorphe dopée 20 se situe du côté de la face avant 1.
2910712 6 Une couche de contact avant 30 en matériau électriquement conducteur et transparent, tel qu'un oxyde conducteur transparent, e.g. l'ITO (acronyme anglo-saxon de Indium Tin Oxide pour Oxyde d'Etain et d'Indium), peut être prévu sur la couche amorphe 20. Eventuellement, on peut trouver des motifs en 5 métal sérigraphiés 80 sur cette couche de contact avant 30. Une couche de contact arrière 40 en matériau métallique, ou en oxyde conducteur transparent tel que l'ITO, peut être aussi prévue du côté de la face arrière 2 de la couche active 10. Eventuellement, une couche amorphe dopée 50 est interposée entre la 10 couche active 10 et cette couche de contact arrière 40. Une telle couche peut encore améliorer le contact électrique avec la couche arrière 40, en diminuant la résistivité. La structure 100 peut par exemple comprendre une couche active 10 en silicium cristallin de type p, une couche 20 de type n en a-Si:H en face avant 1 15 et une couche 50 de type p en a-Si:H en face arrière 2. Le ou les éléments dopants peuvent être choisis parmi : P, B, As, Zn, Al. On voit que, pour réaliser la face avant 1 de cette structure 100, on a utilisé une couche de silicium amorphe dopé n sur du cristallin de type p. On a alors une hétérojonction qui permet d'obtenir une tension et un contact.
20 Par ailleurs, la réalisation en face arrière 2 d'une couche 50 de silicium amorphe dopé p, sur du c-Si de type p, permet de diminuer les recombinaisons de porteurs avant la couche de contact arrière 40. Selon l'invention, la structure 100 comporte en outre une ou plusieurs couches de transition 60-70 en matériau semiconducteur amorphe ou 25 polymorphe dopé, présentant une discontinuité de bande avec la couche active 10 : (a) entre la couche active 10 et la couche amorphe avant 20 ; et/ou 2910712 7 (b) entre la couche active 10 et la couche de contact arrière 40 ou la couche amorphe arrière 50 si celle-ci est présente dans la structure 100. Dans le cas (a), la couche de transition 60 est formée entre la face 5 avant 1 de la couche active 10 et la couche amorphe avant 20, avec une concentration d'espèces dopantes qui varie de sorte à être progressivement croissante ou décroissante en éloignement de la face avant 1. Dans le cas (b), la couche de transition 70 est formée entre la face arrière 2 de la couche active 10 et la couche de contact arrière 40 (ou la couche 10 amorphe arrière 50), avec une concentration d'espèces dopantes qui varie de sorte à être progressivement croissante ou décroissante en éloignement de la face arrière 2. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les espèces dopantes varient graduellement, c'est à dire continûment ou quasi-continûment 15 ,sur l'épaisseur de la couche de transition 60-70. Le ou les éléments dopants peuvent être choisis par exemple parmi : P, B, As, Zn, Al. Pour fabriquer une telle couche de transition 60-70, un dépôt, par exemple par PECVD, du matériau amorphe ou polymorphe est alors effectué en face avant 1 et/ou en face arrière 2 de la couche active 10. Dans le même 20 temps, en partant d'un faible dopage (ou respectivement d'un fort dopage) au niveau de la surface de croissance, le débit du gaz dopant est augmenté (ou diminué respectivement) continûment de sorte à augmenter (ou diminuer respectivement) graduellement le dopage dans l'épaisseur de la couche de transition 60-70.
25 Ainsi, par exemple, sur un silicium cristallin de type p, on pourra déposer une couche de silicium amorphe très peu dopée grâce à une mixture de gaz avec un faible taux de phosphine, 0,2 % par exemple (par rapport au silane). Ensuite, le taux de phosphine pourra être augmenté continûment, dans une mixture de gaz, jusqu'à 8 % par exemple.
2910712 8 Alternativement, les espèces dopantes peuvent varier séquentiellement dans l'épaisseur de la couche de transition 60-70. Dans ce cas la couche de transition 60-70 comprend plusieurs sous-couches ayant chacune une concentration d'espèces dopantes fixe, mais qui se succèdent de sorte que ces 5 concentrations d'espèces dopantes soient croissantes ou décroissantes dans l'épaisseur de la couche de transition 60-70. Le dopage varie donc ici par pallier dans l'épaisseur de la couche de transition 60-70. Les couches de dopages différents peuvent être déposées à partir de la surface de croissance (i.e. la face avant 1 et/ou la face arrière 2 de la couche 10 utile 10), dans un même réacteur. On peut ainsi minimiser les étapes de fabrication et simplifier la fabrication de la cellule. II est à noter que la formation d'une couche de transition 60-70 graduellement dopée peut être préférée à la formation d'une couche de transition 60-70 séquentiellement dopée, puisqu'elle évite de réaliser plusieurs 15 "mini-interfaces" au sein de la couche de transition 60-70 qui pourraient nuire légèrement à la qualité de celle-ci. De la même manière, et alternativement ou en combinaison à une formation d'une couche de transition 60 en face avant 1, une couche de transition 70 en face arrière 2 peut être formée afin de réaliser une autre 20 hétérojonction de qualité en face arrière. Dans le cas où il existe deux couches de transition 60- 70 selon l'invention (l'une en face avant 1 et l'autre en face arrière 2), une structure 100, ou cellule photovoltaïque, ayant une hétérojonction en silicium amorphe "double face" est obtenue, améliorant doublement la qualité d'interface.
25 L'utilisation de couches de transition 60-70 graduellement ou séquentiellement dopées permet d'obtenir de bonnes interfaces entre la couche active 10 cristalline et la couche amorphe 30-50 ou la couche de contact arrière 40. En particulier, elle permet d'obtenir : 30 - une bonne passivation de la face avant 1 et/ou arrière 2 ; et 2910712 9 - un bon Vco (Tension de Circuit Ouvert) ; Afin d'améliorer la passivation de la surface de la couche active 10, la partie de la couche de transition 60-70 la plus proche de la couche active 10 (i.e. ce qu'on appelle le début de la couche) est préférentiellement à faible 5 dopage, une couche amorphe peu dopée ayant un faible niveau de défauts. Puis, l'augmentation progressive du dopage dans la couche de transition 60-70 va permettre d'assurer un bon potentiel interne dans la cellule (encore appelé "built-in potentiel") et donc un bon Vco. Enfin, il est possible de prévoir un fort dopage (e.g. environ 16% en 10 concentration de gaz dopants / silane) sur la fin de la couche de transition 60-70, pour réaliser un bon contact du côté du contact avant 30 ou arrière 40, notamment si ce contact 30-40 est réalisé en un oxyde conducteur transparent. Ce fort dopage est cependant réalisé, de préférence, sur une faible épaisseur (e.g. entre 1 et 10 nanomètres, plus particulièrement autour de 2 nanomètres), 15 sinon l'absorption des photons peut être trop importante. L'invention permet donc de réaliser des structures 100, telles que des cellules photovoltaïques, à hétérojonctions, ayant une bonne passivation et un bon contact électrique, et donc un bon rendement. L'invention est par ailleurs un procédé simple, à moindre coût utilisant des 20 techniques industrielles déjà connues. Comme vu précédemment, elle permet aussi d'augmenter le rendement de conversion de cellules photovoltaïques. Pour illustration, des mesures ont été faites sur des structures 100 à simple hétérojonction a-Si:H (N) IcSi (P) en face avant 1. La couche amorphe 20 de a-Si:H contient 4% de phosphine et présente une épaisseur d'environ 120 25 A (dépôt PECVD + dopage). Les trois types de structures 100 (ou cellules) suivantes ont été testés : û cellule n 1 : sans couche de transition 60 ; 2910712 10 ù cellule n 2 : une couche de transition 60 en a-Si:H intrinsèque d'environ 30 A est déposée par PECVD entre le c-Si et le a-Si:H dopé n (par dépôt PECVD) ; - cellule n 3: une couche de transition 60 en a-Si:H de type n 5 d'environ 120 A, graduellement dopée, est déposée par PECVD entre le c-Si et le a-Si:H dopé n, en augmentant continûment le débit de phosphine de 0,4 % à 8 %. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous : Cellule Vco (mV) Rs (Q.cm-2) n 1 620 2,55 n 2 640 2,45 n 3 635 2,15 De plus, les rendements des cellules n 2 et n 3 sont similaires (de l'ordre 10 de 14,5 %) et sont supérieurs au rendement de la cellule n 1 (de l'ordre de 13,5 ). L'utilisation de couches de transition 60 en silicium amorphe graduellement dopé permet donc d'obtenir d'aussi bons résultats que ceux trouvés avec une couche de transition 60 en silicium amorphe intrinsèque.
15 Néanmoins, les couches de transition 60 selon l'invention (en a-Si:H graduellement dopé) présentent les avantages suivants, par rapport à des couches de transition conventionnelles (en a-Si:H intrinsèque) : il n'est pas nécessaire de prévoir une chambre de croissance aussi propre que dans le cas où l'on recherche la croissance d'une couche amorphe 20 intrinsèque ; la réalisation est donc plus simple et moins coûteuse ; - s'il faut prévoir la croissance d'une couche amorphe dopée sur une couche de transition conventionnelle (afin d'obtenir une barrière de potentiel suffisante après l'intrinsèque), elle n'est plus absolument nécessaire dans le cas d'une couche de transition 60 selon l'invention lorsque celle-ci a été dopée 25 pour assurer elle-même la fonction de la couche amorphe dopée 2910712 11 classiquement ; on peut faire ainsi l'économie de la croissance d'une deuxième couche. Le procédé de réalisation d'une couche de transition 60 selon l'invention se révèle donc plus simple et moins coûteux à mettre en oeuvre que ceux de 5 l'état de la technique, pour un résultat meilleur ou similaire. Comme brièvement évoqué précédemment, une couche de transition 60-70 graduellement ou séquentiellement dopée peut aussi être constituée de silicium polymorphe (pmSi:H) et non de silicium amorphe (a-Si:H) Par exemple, une couche active 10 en c-Si de type p peut être recouverte 10 d'une couche de transition 60 en pmSi:H de type n en face avant 1. Alternativement ou en combinaison, une couche de transition 70 en pmSi:H de type n peut être déposée en face arrière 2. Selon un autre exemple, une couche active 10 en c-Si de type n peut être recouverte d'une couche de transition 60 en pmSi:H de type p en face avant 1.
15 Alternativement ou en combinaison, une couche de transition 70 en pmSi:H de type p peut être déposée en face arrière 2. Le matériau polymorphe est un matériau connu qui est différent du silicium amorphe (a-Si:H) et du silicium microcristallin (tac-Si), en ce sens qu'il présente une matrice sensiblement amorphe contenant des nanocristaux ou 20 agrégats. Il peut être obtenu dans des conditions de dépôts proches de celles de l'obtention de poudres. Ses propriétés électriques, notamment, sont supérieures à celles du silicium amorphe û voir par exemple le document de P. Roca i Cabarrocas et Coll. intitulé Growth and optoelectronic properties of polymorphous silicon thin films (Thin Solid Films Vol. 403-404, 39 (2002))) 25 pour plus de détails sur ce matériau. Une couche de transition 60-70 en pmSi:H est dopée selon l'invention par incorporation d'espèces dopantes (e.g. bore pour un dopage de type p et phosphore pour un dopage de type n). Malgré ce dopage, on conserve les propriétés du silicium polymorphe et notamment l'aspect nanostructuré et le gap 30 plus élevé que le silicium amorphe.
2910712 12 Les inventeurs ont ainsi obtenu du pmSi:H dopé n avec des conductivités de l'ordre de 10-3 S2.cm, des énergies d'activation de l'ordre de 0,3 eV et des gaps de l'ordre de 1,75 eV. Etant donné les propriétés particulièrement intéressantes du pmSi:H, une 5 variante de l'invention est de prévoir une couche de transition 60-70 en pmSi:H ayant une concentration d'espèces dopantes fixées à une valeur déterminée, sans variation dans l'épaisseur. De même que pour le a-Si :H vu précédemment, une couche de transition 60-70 en pmSi:H peut permettre de passiver la surface de la couche active 10 10 cristalline, ainsi que d'atteindre un bon Vco. II est à noter que l'invention ne se limite pas à des hétérostructures 100 et à des couches de transitions 60-70 en Si, mais s'étend aussi à au SiGe, et de façon plus générale à tout matériau semiconducteur. D'autres éléments peuvent également être ajoutés à ces couches, en sus 15 des espèces dopantes, tels que par exemple des éléments Carbone.
Claims (25)
1. Structure (100) pour applications photovoltaïques, comprenant une première couche (10) en matériau semiconducteur cristallin et une deuxième couche (60, 70) dopée en un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe sur la première couche (10), une discontinuité de bandes existant entre la première et la deuxième couche, caractérisée en ce que la concentration des éléments dopants varie graduellement ou par paliers dans l'épaisseur de la deuxième couche (60, 70).
2. Structure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite concentration d'éléments dopants augmente progressivement dans la deuxième couche à partir de la première couche (10).
3. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première couche (10) est en silicium ou en SiGe mono, poly ou multicristallin. 20
4. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première couche (10) est dopée.
5. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la deuxième couche (60, 70) est en silicium ou en silicium-germanium, 25 éventuellement avec du Carbone.
6. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de contact électrique (30, 40) sur la deuxième couche (60, 70). 30 2910712 14
7. Structure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la couche de contact (30, 40) est en un matériau métallique ou en oxyde conducteur transparent, tel l'ITO. 5
8. Structure selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une couche amorphe (20, 50), réalisée dans le même matériau que la deuxième couche (60, 70), et ayant une concentration d'espèces dopantes fixées, est prévue entre la deuxième couche (60, 70) et la couche de contact (30, 40). 10
9. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une troisième couche (70, 60) en matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe, éventuellement dopée, sous la première couche (10). 15
10. Structure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la troisième couche (70, 60) est dopée de sorte que la concentration de ses éléments dopants varie graduellement ou par paliers dans l'épaisseur de la troisième couche (70, 60).
11.Structure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la concentration de dopants augmente progressivement dans la troisième couche (70, 60) à partir de la première couche (10).
12. Structure selon l'une des trois revendications précédentes, caractérisée 25 en ce que la troisième couche (70, 60) est en silicium ou en silicium-germanium, éventuellement avec du Carbone.
13. Structure selon l'une des quatre revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une couche de contact (40, 30) 30 sous la troisième couche (70, 60). 2910712 15
14.Structure selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la couche de contact (40, 30) est en un matériau métallique ou en un oxyde conducteur transparent, tel l'ITO. 5
15. Structure selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une couche amorphe (50, 20), réalisée dans le même matériau que la troisième couche (70, 60), et ayant une concentration d'espèces dopantes fixées, est prévue entre la troisième couche (70, 60) et la couche de contact 10 (40, 30).
16. Structure selon l'une des revendications 9 à 15, caractérisée en ce que la deuxième couche (60) est en face avant (1) (i.e. elle est destinée à recevoir les photons) et la troisième couche (70) est en face arrière (2) (i.e. elle est 15 destinée à faire la liaison électrique entre la première couche (10) et une couche de contact électrique (40)).
17. Structure selon les revendications 6 et 16, caractérisée en ce que la couche de contact (30) sur la deuxième couche (60) est en un matériau 20 électriquement conducteur et transparent aux photons à recevoir.
18. Procédé pour réaliser une structure (100) pour applications photovoltaïques, comprenant les étapes suivantes : (a) fournir une première couche (10) en matériau semiconducteur cristallin ; (b) déposer un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe sur la première couche (10), de sorte à former une deuxième couche (60, 70) présentant une discontinuité de bandes avec la première couche (10), ce dépôt s'accompagnant d'un dopage mis en oeuvre pour que la concentration des éléments dopants varie progressivement au fur et à mesure que l'épaisseur de matériau déposé augmente. 2910712 16
19. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dopage est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente graduellement avec l'épaisseur de matériau déposé, en augmentant 5 continûment le taux du gaz dopant au fur et à mesure du dépôt selon l'étape (b).
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le dopage est 10 mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente par paliers avec l'épaisseur de matériau déposé, le dépôt de la deuxième couche (60, 70) selon l'étape (b) comportant des dépôts successifs de sous-couches ayant chacune une concentration d'éléments dopants fixes, et qui se succèdent de sorte que ces concentrations augmentent par pallier dans 15 l'épaisseur de la deuxième couche (60, 70).
21. Procédé selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la formation d'une troisième couche (70, 60), éventuellement dopée, sous la première couche (10), la troisième couche (70, 20 60) étant en un matériau semiconducteur amorphe ou polymorphe.
22. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que cette formation de troisième couche (70, 60) s'accompagne d'un dopage mis en oeuvre pour que la concentration des éléments dopants varie progressivement 25 au fur et à mesure que l'épaisseur de matériau déposé augmente.
23. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dopage de la troisième couche (70, 60) est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente graduellement avec l'épaisseur 2910712 17 de matériau déposé, en augmentant continûment le taux du gaz dopant au fur et à mesure du dépôt selon (b).
24. Procédé selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que le dopage de la troisième couche (70, 60) est mis en oeuvre de sorte que la concentration des éléments dopants augmente par paliers avec l'épaisseur de matériau déposé, le dépôt de la troisième couche (70, 60) comportant des dépôts successifs de sous-couches ayant chacune une concentration d'éléments dopants fixes, et qui se succèdent de sorte que ces 10 concentrations augmentent par pallier dans l'épaisseur de la troisième couche (70, 60).
25. Procédé selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend la formation d'une couche de contact électrique (30, 40) sur au moins 15 une face de la structure (100) en réalisation.
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|---|---|---|---|
| FR0655714A FR2910712A1 (fr) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | Heterojonction a interface dopee |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2910712A1 true FR2910712A1 (fr) | 2008-06-27 |
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ID=38434043
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR0655714A Pending FR2910712A1 (fr) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | Heterojonction a interface dopee |
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| FR (1) | FR2910712A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112349792A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-09 | 浙江师范大学 | 一种单晶硅钝化接触结构及其制备方法 |
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| EP1113505A2 (fr) * | 1999-12-28 | 2001-07-04 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Dispositif à semiconducteur et sa méthode de fabrication |
| EP1187223A2 (fr) * | 2000-09-05 | 2002-03-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif photovoltaique |
| FR2878374A1 (fr) * | 2005-02-11 | 2006-05-26 | Commissariat Energie Atomique | Cellule solaire a heterojonction et a metallisation enterree |
| FR2880989A1 (fr) * | 2005-01-20 | 2006-07-21 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif semi-conducteur a heterojonctions et a structure inter-digitee |
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-
2006
- 2006-12-20 FR FR0655714A patent/FR2910712A1/fr active Pending
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