FR2985606A1 - Procede pour realiser un module photovoltaique avec deux etapes de gravure p2 et p3 et module photovoltaique correspondant. - Google Patents

Procede pour realiser un module photovoltaique avec deux etapes de gravure p2 et p3 et module photovoltaique correspondant. Download PDF

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Abstract

Procédé de réalisation d'un module photovoltaïque comportant une pluralité de cellules solaires dans une structure en couches minces, dans lequel sont réalisées successivement, une électrode en face arrière (41), une couche photovoltaïque (46) obtenue par dépôt d'une couche (42) de précurseurs et par recuit pour convertir les précurseurs en matériau semi-conducteur, et une autre couche (43) de semi-conducteur pour créer une jonction pn avec la couche photovoltaïque (46), caractérisé en ce que le dépôt de la couche (42) est réalisé de façon localisée, de façon à laisser libre au moins une zone (410) de l'électrode en face arrière (41) située entre deux cellules adjacentes, le recuit modifiant cette zone (410) qui présente une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière (41), de façon à assurer l'isolation électrique entre deux cellules adjacentes.

Description

PROCEDE POUR REALISER UN MODULE PHOTOVOLTAÏQUE AVEC DEUX ETAPES DE GRAVURE P2 ET P3 ET MODULE PHOTOVOLTAÏQUE CORRESPONDANT L'invention concerne le domaine de l'énergie solaire photovoltaïque et plus particulièrement les modules photovoltaïques en couches minces. Dans le cadre de la présente demande, une « couche mince » sera une couche présentant une épaisseur inférieure à 5 dam.
Un module photovoltaïque comprend plusieurs cellules solaires mises en série. En effet, la tension électrique générée aux bornes d'une seule cellule solaire, inférieure à 1 Volt, est en général trop faible pour de nombreux dispositifs. Une mise en série de nombreuses cellules est donc nécessaire. Ainsi, la tension délivrée par un module photovoltaïque est de l'ordre de 100 Volt, pour une centaine de cellules reliées en série. Pour les modules photovoltaïques en couches minces, cette mise en série peut être obtenue par des étapes de gravure et de dépôt réalisées sur un même substrat. On réalise ainsi une interconnexion monolithique. Ceci présente un avantage considérable par rapport à la technologie classique du silicium cristallin massif. En effet, la réalisation de modules en silicium cristallin nécessite des opérations lourdes et laborieuses de connexion filaire et de soudure. Toutes ces opérations sont rendues inutiles avec la technologie des couches minces. Le procédé d'interconnexion monolithique des cellules 25 solaires en couches minces nécessite trois étapes de gravure, classiquement dénommées P1, P2, P3. La première étape (P1) assure l'isolation électrique de deux cellules adjacentes au niveau de l'électrode en face arrière des cellules solaires. 30 La deuxième étape (P2) permet de connecter l'électrode en face avant d'une cellule donnée à l'électrode en face arrière de la cellule adjacente.
La troisième étape (P3) consiste à isoler électriquement deux cellules adjacentes au niveau de l'électrode en face avant. Différentes techniques sont mises en oeuvre pour réaliser ce procédé d'interconnexion monolithique. s Les plus classiques sont la gravure mécanique ou l'ablation laser. On peut ainsi se référer au document US-4 502 225 qui décrit un dispositif comportant une pointe de gravure destinée à des dispositifs semi-conducteurs. 10 L'utilisation de laser dans des cellules solaires en couche mince est notamment décrite dans les articles « Selective ablation of thin films with short and ultrashort laser pulses », Hermann et al., Appl. Surf. Sci. 252 (2006) 4814 ou encore « Laser applications in thin-film photovoltaics », Bartolme et al., Appl Phys B 100 (2010) 427-436. 15 Ces techniques de gravure présentent l'avantage de pouvoir être employées pour une grande variété de matériaux déposés en couches minces, comme par exemple CdTe, a-Si, CZTS (de formule générale Cu2ZnSn(S,Se)4) ou CIGS (de formule générale Cu2(ln, Ga)(Se, S)4). Cependant, ces techniques de gravure présentent chacune 20 des inconvénients. Ainsi, la gravure mécanique conduit à l'endommagement des matériaux du fait de la présence de contraintes mécaniques sur les couches, à la formation de débris sur la surface des couches à proximité de la ligne de gravure qui peuvent conduire à des problèmes de court-circuit, ainsi qu'à 25 l'usure des pointes de gravure. De plus, de façon générale, la qualité de la gravure mécanique est très sensible à de nombreux paramètres comme la morphologie ou les propriétés des couches minces, ainsi qu'aux paramètres de fonctionnement des pointes de gravure. Par ailleurs, l'ablation laser n'est pas simple à mettre en 30 oeuvre. En effet, on peut constater que le matériau retiré peut fondre et reboucher en partie la rainure réalisée par l'ablation laser. Ainsi, cette technique ne permet pas d'obtenir une surface propre nécessaire pour réaliser un contact électrique de bonne qualité.
On peut également utiliser des méthodes de gravure chimique. Cependant, ces méthodes sont plus compliquées et plus coûteuses à mettre en oeuvre que les méthodes classiques de gravure mécanique ou d'ablation laser.
Afin de mieux situer le contexte de l'invention, un procédé classique d'interconnexion monolithique pour un module photovoltaïque en couches minces maintenant être décrit en référence aux figures la à 1f. Toutes ces figures sont des vues en coupe et représentent différentes étapes de mise en oeuvre de ce procédé.
La figure la représente un substrat 1 qui peut être réalisé en divers matériaux, notamment en verre, ou encore en plastique ou en métal (par exemple acier, aluminium, ou titane), souple ou rigide. En général, ce substrat est réalisé en verre sodocalcique dont l'épaisseur est de quelques millimètres et typiquement comprise entre 1 15 et 3 mm. Sur ce substrat 1, est déposée une couche de molybdène 11 dont l'épaisseur est généralement comprise entre 100 nm et 2 pm, et préférentiellement de l'ordre de 1 pm. Cette couche de molybdène servira à constituer l'électrode en 20 face arrière des différentes cellules formant le module photovoltaïque. La figure 1 a montre qu'une étape de gravure est réalisée après le dépôt de la couche de Mo. Comme indiqué précédemment, cette gravure est généralement réalisée, soit mécaniquement, soit par ablation laser. Elle conduit à la formation d'une rainure 110, dépourvue de molybdène. 25 Cette rainure 110 permet de définir les électrodes de face arrière 11 a et 11 b des cellules adjacentes 2 et 3 illustrées sur la figure lf. Cette étape de gravure correspond à l'étape P1 mentionnée précédemment. La largeur de la rainure 110 est généralement comprise 30 entre 10 pm et 100 pm, et elle est préférentiellement de l'ordre de 50 pm. La figure 1 b illustre une autre étape du procédé dans laquelle est réalisée une couche photovoltaïque et, à titre d'exemple, une couche de CIGS cristallisée. Cette couche a une fonction d'absorbeur de la lumière.
Cette étape consiste tout d'abord à apporter, sur l'électrode de face arrière 11, des précurseurs métalliques de Cu, In, Ga, et des éléments de type Se et/ou S, servant à la croissance de la couche de CIGS, matériau semi-conducteur de type p.
De nombreux procédés de dépôt adaptés aux couches minces peuvent être utilisés. Il peut s'agir de procédés sous vide, tels que l'évaporation ou la pulvérisation cathodique ou des procédés mis en oeuvre à pression atmosphérique, tels que l'électrodépôt, la sérigraphie, le doctor-blading, le jet d'encre ou le slit-coating. Ainsi, des précurseurs de Cu, In et Ga peuvent être déposés par pulvérisation cathodique. Une couche de Se et/ou S peut être ensuite déposée sur l'empilement obtenu par une méthode sous vide ou une méthode mise en oeuvre à pression atmosphérique.
De façon générale, un apport massif de S ou Se est toujours nécessaire. Le chalcogène S ou Se peut être apporté sous la forme de gaz élémentaire, sous la forme de gaz (H2S ou H2Se) ou sous la forme d'une couche de S ou Se évaporé, déposée à la surface de la couche de précurseurs métalliques.
Il convient de noter que les gaz H2S et H2Se sont hautement toxiques, ce qui complexifie grandement leur utilisation à l'échelle industrielle. L'épaisseur de cette couche de précurseurs métalliques est généralement comprise entre 300 nm et 1 pm. La conversion des constituants en une couche 12 de CIGS 25 cristallisée s'effectue par un recuit à haute température, dénommé recuit de sélénisation/sulfurisation en utilisant une rampe de montée en température comprise entre 1°C/s et 10°C/s. On peut notamment se référer au document US-5 578 503 qui décrit un procédé d'obtention d'un semi-conducteur du type CuXY2 où X est In 30 et/ou Ga et Y est Se ou S. La température est généralement comprise entre 400 et 600°C.
La couche de constituants peut être recouverte d'un capot, de préférence en graphite. Ce capot permet d'assurer une pression partielle de Se et/ou S plus importante lors du recuit, ce qui conduit à augmenter la diffusion de Se et/ou S dans les précurseurs métalliques.
La figure 1c montre une autre étape de mise en oeuvre du procédé, dans laquelle une couche 13 de semi-conducteur de type n est déposée sur la couche de CIGS, afin de former la jonction pn. Cette couche peut être déposée par bain chimique, par pulvérisation cathodique ou encore par évaporation.
Elle peut par exemple être composée de CdS et déposée par bain chimique, la couche 13 présentant une épaisseur de quelques dizaines de nm. D'autres matériaux peuvent être utilisés tels que ZnS ou ZnOS, pour une épaisseur par exemple comprise entre 5 nm et 30 nm.
La figure 1c illustre également une autre étape du procédé qui est facultative. Cette étape consiste à déposer une couche 14 de ZnO intrinsèque, dont la fonction sera expliquée plus loin. Cette couche 14 est fortement transparente dans le spectre solaire et fortement résistive. Elle est généralement déposée par pulvérisation 20 cathodique et présente une épaisseur de quelques dizaines de nm. On peut noter que la couche 13 empêche les réactions entre le ZnO et le CIGS et protège ainsi la couche 12, pendant le dépôt de la couche 14. La figure 1d illustre une étape de mise en oeuvre du procédé 25 dans laquelle est réalisée une autre gravure, soit mécaniquement, soit par ablation laser. Cette gravure, correspondant à l'étape P2 mentionnée plus haut, consiste à retirer toutes les couches préalablement déposées sur la couche 11 de molybdène. Cette gravure permet donc de réaliser une 30 ouverture référencée 111 sur la figure 1d. Elle va permettre de réaliser une partie (P2) de l'interconnexion électrique entre deux cellules adjacentes. La largeur de l'ouverture 111 est généralement comprise entre 50 pm et 150 pm et elle est de préférence égale à environ 100 pm.
Par ailleurs, la distance entre les ouvertures 110 et 111 est généralement comprise entre 50 pm et 150 pm et elle est préférentiellement égale à environ 100 pm. La figure 1 e illustre encore une autre étape de mise en oeuvre 5 du procédé, dans laquelle est déposée une couche d'un oxyde transparent conducteur 15. Cette couche peut être déposée par pulvérisation cathodique et présenter une épaisseur de quelques centaines de nm. Il peut notamment s'agir de ZnO dopé Al, présentant une Io épaisseur d'environ 500 nm. Cette couche de ZnO dopé Al servira à former une électrode transparente conductrice référencée 15a pour l'électrode de face avant de la cellule 2 et 15b pour l'électrode de face avant de la cellule 3 (voir figure 1f). Il est généralement admis que la couche 13 de semi15 conducteur de type n peut présenter des discontinuités. La couche 14 de ZnO a alors pour fonction d'assurer une isolation électrique entre la couche transparente conductrice 15 et la couche 12 de CIGS. D'autres matériaux, tels que l'oxyde d'indium dopé en étain (ITO), des nanofils d'argent, des nanotubes de carbone pourraient 20 également être employés pour réaliser cette électrode transparente conductrice. De même, d'autres techniques de dépôt pourraient également être utilisées. On comprend que la distance entre les ouvertures 110 et 111 doit être suffisamment importante pour éviter une résistance d'interconnexion 25 trop importante entre l'électrode de face avant 15a de la cellule 2 et l'électrode de face arrière llb de la cellule 3. La figure 1f illustre une dernière étape du procédé, dans laquelle une autre gravure est réalisée dans l'empilement de couches, afin d'isoler définitivement la cellule 2 de la cellule 3. 30 Cette étape de gravure correspond à l'étape P3 mentionnée plus haut. Elle peut être réalisée mécaniquement ou par ablation laser et consiste à retirer toutes les couches déposées sur l'électrode de face arrière 11 b.
L'ouverture 112 obtenue permet d'isoler électriquement les deux cellules 2 et 3 au niveau de leurs électrodes 15a et 15b de face avant. L'ouverture 112 présente plus généralement une largeur comprise entre 10 pm et 200 pm, et elle est de préférence de l'ordre de 100 pm. La figure 1f illustre également le chemin des charges entre les deux cellules adjacentes 2 et 3. Ainsi, l'électrode de face avant 15a de la première cellule 2 permet de collecter en face avant les charges électriques générées dans cette cellule 2 et de les acheminer vers l'électrode de face arrière 11 b de la cellule adjacente 3. Compte tenu des inconvénients présentés par les techniques de gravure classiques, des solutions ont été proposées dans l'état de la technique.
Cependant, elles concernent essentiellement l'étape P2. Elles ont pour objet d'augmenter localement la conductivité du matériau CIGS pour réaliser la conduction des charges depuis l'électrode de face avant d'une cellule donnée à l'électrode de face arrière de la cellule adjacente.
Il peut s'agir d'un traitement laser permettant de donner localement un comportement métallique au CIGS. On peut notamment se référer à l'article de Westin et al., « Laser patterning of P2 interconnect via thin-film CIGS PV modules », Solar Energy Materials and Solar Cells 92 (2008) 1230. Des précurseurs métalliques déposés localement peuvent aussi jouer ce rôle en diffusant dans la couche de CIGS. On peut notamment à cet égard se référer au document US-2010/0000589. Par contre, il n'existe pas à ce jour d'autres procédés pour réaliser la gravure P1 qu'une gravure mécanique, laser ou éventuellement chimique.
L'invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de ce type de gravure en proposant un autre procédé permettant d'isoler électriquement deux cellules adjacentes au niveau de leurs électrodes en face arrière.
Ainsi, l'invention concerne un procédé de réalisation d'un module photovoltaïque comportant une pluralité de cellules solaires dans une structure en couches minces, dans lequel sont réalisées successivement dans la structure, une électrode en face arrière, une couche photovoltaïque obtenue par recuit à partir de précurseurs métalliques déposés sous la forme d'une couche, et une autre couche de semi-conducteur pour créer une jonction pn avec la couche photovoltaïque, le procédé consistant également à réaliser des gravures dans les différentes couches de la structure. Selon l'invention, le dépôt de la couche de précurseurs est réalisé de façon localisée, de façon à laisser libre au moins une zone de l'électrode en face arrière située entre deux cellules adjacentes, le recuit modifiant cette zone qui présente une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière, de façon à assurer l'isolation électrique entre les électrodes de face arrière de deux cellules adjacentes.
De façon préférée, les précurseurs comprennent des précurseurs métalliques qui sont du type Cu, In et Ga ou Cu, Zn et Sn. Par ailleurs, le recuit est avantageusement réalisé à une température comprise entre 400°C et 600°C et, de préférence, de l'ordre de 550°C.
La zone de l'électrode en face arrière, située entre deux cellules adjacentes et présentant une plus forte résistivité, peut présenter la forme d'une bande. Celle-ci présente typiquement une largeur de 100 pm. Enfin, le dépôt de la couche de précurseurs est avantageusement effectué par sérigraphie ou slit-coating.
L'invention concerne également un module photovoltaïque comportant une pluralité de cellules solaires connectées en série sur un substrat commun, chaque cellule comportant une électrode en face avant, transparente à la lumière, et une électrode en face arrière espacée de l'électrode en face avant par une couche photovoltaïque et une autre couche de semi-conducteur permettant de créer une jonction pn. Selon l'invention, les électrodes en face arrière de deux cellules adjacentes sont isolées électriquement par une zone de l'électrode en face arrière qui est située entre les deux cellules et qui présente une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière. De façon préférée, la couche photovoltaïque comporte une discontinuité dans la zone de l'électrode en face arrière située entre deux cellules adjacentes et présentant une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière. Par ailleurs, la couche photovoltaïque est, de préférence, réalisée en CIGS ou CZTS. L'électrode en face arrière est avantageusement réalisée en molybdène. Enfin, la zone de l'électrode en face arrière située entre deux cellules adjacentes et avec une résistivité plus importante, présente une largeur comprise entre 50 pm et 150 pm et est notamment égale à environ 100 pm.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des figures 2a à 2g. Toutes ces figures sont des vues en coupe et représentent différentes étapes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La figure 2a représente un substrat 4 qui peut être réalisé en divers matériaux, classiquement en verre, en plastique ou en métal. En général, ce substrat est réalisé en verre sodocalcique dont l'épaisseur est de quelques millimètres et, par exemple, de 3 mm. Sur ce substrat 4, est déposée une couche de molybdène 41 25 dont l'épaisseur est comprise entre 100 nm et 2 pm et qui est, par exemple, égale à 500 nm. Le dépôt de la couche de molybdène peut notamment être réalisé par pulvérisation cathodique. La couche métallique servira à constituer l'électrode en face 30 arrière des différentes cellules du module photovoltaïque qui sera obtenu par le procédé selon l'invention.
Contrairement aux procédés classiques d'interconnexion monolithique, aucune étape de gravure n'est réalisée dans la couche 41. En d'autres termes, dans le cadre de l'invention, l'étape P1 est absente. La figure 2b illustre l'étape du procédé dans laquelle sont 5 apportés les précurseurs qui conduiront à la formation de la couche photovoltaïque. Il s'agit de précurseurs métalliques de Cu, In, Ga ou encore de précurseurs métalliques de Cu, Zn, Sn, et éventuellement d'au moins un élément pris parmi Se et S. io La figure 2b illustre une couche 42 qui n'est pas déposée de façon continue sur l'électrode en face arrière 41. Au contraire, des zones 420 sont totalement dépourvues de constituants, la couche 41 étant alors nue au niveau de ces zones 420. De façon générale, ces zones 420 se présentent, vues en 15 plan, sous la forme de bandes, destinées à séparer deux cellules adjacentes du module photovoltaïque. Ces bandes présentent une largeur comprise entre 50 pm et 150 pm et notamment égale à 100 pm. Ainsi, on comprend que, lors de la formation d'un module photovoltaïque constitué d'un réseau de cellules, ces zones vont former un réseau complémentaire du réseau de cellules. 20 Cette couche 42 peut comporter essentiellement des précurseurs métalliques. Dans ce cas, le soufre ou le sélénium sont alors apportés ultérieurement sous forme gazeuse. Ils peuvent également être apportés sous la forme d'une couche continue déposée sur la couche discontinue de précurseurs métalliques. 25 Enfin, la couche 42 peut comporter à la fois des précurseurs métalliques et du sélénium ou du soufre. Différents procédés de dépôt peuvent être mis en oeuvre pour réaliser la couche 42. Elle peut notamment être obtenue en utilisant un cadre de sérigraphie présentant le motif correspondant aux zones 420, à travers 30 lequel une encre comportant des précurseurs métalliques et, selon le cas, du soufre ou du sélénium, est déposée. Le dépôt est donc effectué de façon localisée.
La figure 2c illustre l'étape suivante du procédé selon l'invention dans laquelle les constituants métalliques sont convertis en une couche 46 de matériau semi-conducteur, par exemple en CIGS ou CZTS. La conversion des précurseurs métalliques en CIGS grâce à 5 l'apport de Se ou de S, s'effectue classiquement par un recuit à haute température. Il est dénommé recuit de sélénisation dans le cas du sélénium ou recuit de sulfuration dans le cas du soufre. L'apport de sélénium ou de soufre peut s'effectuer lors du recuit sous forme gazeuse ou, avant le recuit, lors du dépôt d'une couche 10 continue sur la couche discontinue de précurseurs métalliques ou lors du dépôt de la couche de précurseurs métalliques. Dans ce dernier cas, le recuit est effectué sous atmosphère neutre. Ce recuit peut typiquement être réalisé à une température comprise entre 400°C et 600°C et, de préférence, égale à 550°C. 15 La durée du recuit est généralement comprise entre 30 s et 30 mn et elle est, de préférence, d'une durée d'environ 1 min. Au cours de ce recuit, la zone 410 de l'électrode en face arrière 41, dépourvue de précurseurs métalliques, est directement exposée à l'apport de sélénium ou de soufre, selon le mode de recuit employé (apport de 20 vapeur métallique de Se ou S, de gaz H2Se ou H2S, ou dépôt d'une couche de Se ou S). Ainsi, le sélénium va réagir avec la couche de molybdène 41 pour former du MoSe2 dans la zone 410. Le MoSe2 croît dans une structure hexagonale compacte dont l'axe c est parallèle à la surface de la couche 41. 25 Les plans perpendiculaires à l'axe c forment des feuillets. Dans une autre forme de mise en oeuvre, c'est le souffre présent dans la couche 42 ou apporté indépendamment qui va diffuser et réagir avec la couche de molybdène sous-jacente pour former du MoS2. L'épaisseur de la couche de Mo et la quantité minimale de 30 sélénium ou de soufre, apportée sous différentes formes, seront ajustées pour que le Mo soit transformé en MoSe2 ou MoS2, sur toute son épaisseur. Il convient de noter qu'il est nécessaire d'avoir un apport massif de Se ou de S pour former la phase CIGS. Cet apport est nécessaire et suffisant pour que la couche de Mo soit convertie en MoSe2 ou MoS2 sur toute son épaisseur. Cette quantité minimale de sélénium ou de soufre est classiquement dénommée « épaisseur équivalente » de sélénium ou de soufre, c'est-à-dire l'épaisseur d'une couche déposée de sélénium ou de soufre correspondant exactement à la stoechiométrie du MoSe2 ou du MoS2 pour que la couche de Mo soit convertie en MoSe2 ou du MoS2 sur toute son épaisseur. Une couche de Mo d'une épaisseur de 500 nm peut ainsi être 10 transformée en une couche d'environ 1,95 pm de MoSe2 avec une épaisseur équivalente de 1,77 pm dans le cas du sélénium ou de 1,75 pm dans le cas du soufre. Ainsi, la zone 410 de l'électrode en face arrière 41 qui n'est pas en contact avec les précurseurs métalliques est transformée lors du 15 recuit, grâce à l'apport de sélénium ou de soufre. Or, la résistivité du MoSe2 ou du MoS2 dans le sens parallèle à l'axe c est beaucoup plus importante que celle du molybdène. En effet, le rapport de résistivité est supérieur à 108. La zone 410 de l'électrode en face arrière 41 présente donc une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière 41. 20 Elle va ainsi permettre de définir les électrodes de face arrière 41a et 41b de deux cellules adjacentes référencées 5 et 6 sur la figure 2g, et de les isoler électriquement. La formation de cette zone 410 de l'électrode en face arrière 41 présentant une plus forte résistivité permet donc d'éviter l'étape de 25 gravure P1 et donc d'éliminer les inconvénients liés à cette étape de gravure. Il convient de noter que le recuit peut également s'accompagner de la formation d'une couche de MoSe2 à l'interface des couches 41 et 42 (non représentée sur les figures). Cependant, cette couche est de faible épaisseur, notamment inférieure à 300 nm. Elle n'ajoute qu'une 30 faible résistance dans la mesure où l'écoulement des charges entre les couches 41 et 42 s'effectue dans la direction perpendiculaire à l'axe c de la couche de MoSe2. Or, dans cette direction, la résistivité du MoSe2 est très faible. Elle forme de plus un contact ohmique qui améliore les propriétés électriques des cellules solaires. Les figures 2d à 2g décrivent les autres étapes du procédé selon l'invention, lesquelles sont similaires à celles décrites en référence aux figures 1c à 1f. Ainsi, la figure 2d montre une étape de mise en oeuvre dans laquelle une couche 43 de semi-conducteur de type n est déposée sur la couche 46, afin de former la jonction pn. Comme indiqué au regard de la figure 1c, le matériau utilisé peut être du CdS, ZnS ou ZnOS. io La figure 2d illustre une autre étape du procédé qui est facultative et qui consiste à déposer une couche 44 d'un matériau transparent sur la couche 43. Comme indiqué précédemment au regard de la figure 1c, le matériau utilisé peut être du ZnO. La figure 2e illustre une étape de gravure correspondant à 15 l'étape P2 mentionnée précédemment. Elle consiste à retirer toutes les couches préalablement déposées sur l'électrode en face arrière 41b, à l'écart cependant de la zone 410 de résistivité plus élevée. Cette gravure permet donc de réaliser une ouverture 20 référencée 411 sur la figure 2e, et donc une partie de l'interconnexion électrique entre les deux cellules adjacentes référencées 5 et 6 sur la figure 2g. De préférence, la zone 410 et l'ouverture 411 sont situées à une distance minimale comprise entre 50 pm et 150 pm, et notamment de 25 l'ordre de 100 pm. La figure 2f illustre une autre étape de mise en oeuvre, dans laquelle est déposée une couche d'un oxyde transparent et conducteur 45, sur la couche 44 ou directement sur la couche 43 lorsque la couche 44 est omise. 30 Il peut notamment s'agir de ZnO dopé Al. Enfin, la figure 2g illustre une dernière étape du procédé, dans laquelle une autre gravure est réalisée dans l'empilement de couches. Cette étape de gravure correspond à l'étape P3.
L'ouverture 412 obtenue est encore plus éloignée de la zone 410 que l'ouverture 411. Elle permet d'isoler électriquement les deux cellules 5 et 6, au niveau de leurs électrodes de face avant 45a et 45b. On constate que les deux cellules 5 et 6 sont espacées l'une de l'autre par la zone 410 et les ouvertures 411 et 412. Cet espace est la zone d'interconnexion. De façon générale, les indications données pour la mise en oeuvre des étapes illustrées aux figures 1c et 1f valent également pour les étapes illustrées au regard des figures 2d à 2g.
La figure 2g illustre également le chemin des charges entre deux cellules adjacentes 5 et 6. Ainsi, l'électrode de face avant 45a de la première cellule 5 permet de collecter, en face avant, les charges électriques générées dans cette cellule 5 et de les acheminer vers l'électrode de face arrière 41b de la cellule adjacente 6. Le procédé qui vient d'être décrit présente l'avantage d'éliminer l'une des étapes de gravure classiquement prévue dans les procédés d'interconnexion monolithiques, en l'occurrence l'étape P1, et donc de s'affranchir des inconvénients liés à cette étape de gravure.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques figurant dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et ne sauraient en limiter la portée.25

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de réalisation d'un module photovoltaïque comportant une pluralité de cellules solaires dans une structure en couches minces, dans lequel sont réalisées successivement dans la structure, une électrode en face arrière (41), une couche photovoltaïque (46) obtenue par recuit à partir de précurseurs métalliques déposés sous la forme d'une couche (42), et une autre couche (43) de semi-conducteur pour créer une jonction pn avec la couche photovoltaïque, caractérisé en ce que le dépôt de la couche de précurseurs (42) est réalisé de façon localisée, de façon à laisser libre au moins une zone (410) de l'électrode en face arrière (41) située entre deux cellules adjacentes, le recuit modifiant cette zone (410) qui présente une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière (41), de façon à assurer l'isolation électrique entre deux cellules adjacentes.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les constituants comprennent des précurseurs métalliques qui sont du type Cu, Ga et In ou Cu, Zn et Sn.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le recuit est réalisé à une température comprise entre 400°C et 600°C et de préférence, de l'ordre de 550°C.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone (410) de l'électrode en face arrière (41) de plus forte résistivité présente la forme d'une bande.
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bande présente une largeur comprise entre 50 pm et 150 pm et est notamment également à 100 pm.
  6. 6. Module photovoltaïque comportant une pluralité de cellules solaires connectées en série sur un substrat commun (4), chaque cellule comportant une électrode de face avant, transparente à la lumière, et une électrode de face arrière, espacée de l'électrode de face avant par une couche photovoltaïque (46) et une autre couche (43) de semiconducteur, permettant de créer une jonction pn avec la couchephotovoltaïque (46), caractérisé en ce que les électrodes de face arrière (41a, 41b) de deux cellules adjacentes (5, 6) sont isolées électriquement par une zone (410) de l'électrode en face arrière (41) qui est située entre les deux cellules et qui présente une résistivité plus importante que le reste de l'électrode en face arrière (41).
  7. 7. Module selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche photovoltaïque (46) comporte une discontinuité (420) au niveau de cette zone (410).
  8. 8. Module selon la revendication 6 ou 7, caractérisé 10 en ce que la couche photovoltaïque (46) est réalisée en CIGS ou CZTS.
  9. 9. Module selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'électrode en face arrière (41) est réalisée en molybdène. 15
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