FR3023062A1 - SILICON HETEROJUNCTION PHOTOVOLTAIC CELL AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH CELL - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une cellule photovoltaïque (1) à hétérojonction de silicium, comprenant successivement : - un substrat (10) de silicium cristallin dopé, - une couche (11) de silicium amorphe ou microcristallin dopé, - une électrode (12) au moins partiellement transparente au rayonnement solaire, comprenant un réseau électriquement percolant de nanofils métalliques, - une couche diélectrique (13) au moins partiellement transparente au rayonnement solaire encapsulant ledit réseau de nanofils métalliques, - au moins un plot (14a, 14b) assurant un contact électrique (13) avec l'électrode (12).The invention relates to a silicon heterojunction photovoltaic cell (1), comprising successively: a substrate (10) of doped crystalline silicon, a layer (11) of doped amorphous or microcrystalline silicon, an electrode (12) at least partially transparent to solar radiation, comprising an electrically percolating network of metallic nanowires, - a dielectric layer (13) at least partially transparent to solar radiation encapsulating said network of metal nanowires, - at least one pad (14a, 14b) ensuring an electrical contact (13) with the electrode (12).
Description
CELLULE PHOTOVOLTAÏQUE A HETEROJONCTION DE SILICIUM ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE CELLULE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne une cellule photovoltaïque à hétérojonction de silicium et un procédé de fabrication d'une telle cellule. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans une cellule photovoltaïque à hétérojonction de silicium (souvent désignée par l'acronyme SHJ du terme anglo-saxon « Silicon HeteroJunction solar cell »), le champ électrique interne indispensable à l'effet photovoltaïque est créé par une couche de silicium amorphe hydrogéné dopé (noté conventionnellement a-Si:H) déposée sur un substrat de silicium cristallin dopé de type opposé (noté conventionnellement c-Si), contrairement à une structure homojonction classique dans laquelle le champ électrique interne est obtenu par une jonction silicium cristallin dopé p / silicium cristallin dopé n. La couche de silicium amorphe dopée de type opposé à celui du substrat forme l'émetteur de la cellule photovoltaïque. De même le champ répulsif arrière (ou avant dans une configuration de cellule à émetteur inversé) peut lui aussi être avantageusement formé par le dépôt d'une couche de silicium amorphe hydrogéné dopée selon le même type que le substrat cristallin. La réalisation de l'hétérojonction et du champ répulsif arrière (ou avant selon la configuration d'émetteur) à partir de silicium amorphe, qui peut être déposé à basse température, permet de minimiser le budget thermique imposé au substrat de silicium cristallin.The present invention relates to a silicon heterojunction photovoltaic cell and a method for manufacturing such a cell. BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a silicon heterojunction photovoltaic cell and a method for manufacturing such a cell. BACKGROUND OF THE INVENTION In a photovoltaic cell with silicon heterojunction (often referred to by the acronym SHJ of the Anglo-Saxon term "Silicon HeteroJunction solar cell"), the internal electric field essential to the photovoltaic effect is created by a layer doped hydrogenated amorphous silicon (conventionally noted a-Si: H) deposited on a doped crystalline silicon substrate of the opposite type (conventionally noted c-Si), in contrast to a conventional homojunction structure in which the internal electric field is obtained by a junction p-doped crystalline silicon / n-doped crystalline silicon The doped amorphous silicon layer of opposite type to that of the substrate forms the emitter of the photovoltaic cell. Similarly the rear repulsive field (or before in an inverted emitter cell configuration) can also be advantageously formed by the deposition of a hydrogenated amorphous silicon doped layer of the same type as the crystalline substrate. The realization of the heterojunction and the rear repulsive field (or before according to the emitter configuration) from amorphous silicon, which can be deposited at a low temperature, makes it possible to minimize the thermal budget imposed on the crystalline silicon substrate.
Dans une telle cellule, il est nécessaire de recouvrir la surface des couches de silicium amorphe d'une couche électriquement conductrice pour permettre le transport des charges électriques jusqu'aux contacts métalliques servant à collecter le courant électrique généré par la cellule. Le silicium amorphe n'est en effet pas suffisamment conducteur pour assurer cette fonction.In such a cell, it is necessary to cover the surface of the amorphous silicon layers with an electrically conductive layer to allow the transport of electrical charges to the metal contacts used to collect the electric current generated by the cell. Amorphous silicon is indeed not sufficiently conductive to ensure this function.
Ladite couche électriquement conductrice doit en outre être la plus transparente possible pour laisser entrer le plus de lumière possible dans la cellule à la fois en face avant mais aussi en face arrière en cas de configuration bifaciale de la cellule. D'autre part, on cherche en général à obtenir une couche présentant un indice de réfraction adapté pour jouer le rôle de couche antireflet.Said electrically conductive layer must also be as transparent as possible to let as much light into the cell as possible both on the front face and on the back face if the cell is bifacial. On the other hand, it is generally sought to obtain a layer having a refractive index adapted to act as an antireflection layer.
Enfin, cette couche a avantageusement un travail de sortie adéquat pour maximiser la collecte des charges photogénérées.Finally, this layer advantageously has an adequate output work to maximize the collection of photogenerated charges.
Actuellement, cette fonction est assurée par des oxydes transparents conducteurs (OTC) et en particulier par l'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO, acronyme du terme anglo-saxon Indium Tin Oxide) qui possède d'excellentes propriétés optiques et électriques. Cependant, en raison du coût élevé de ce dernier, des solutions alternatives sont en cours d'étude, parmi lesquelles l'utilisation de réseaux électriquement percolants de nanofils métalliques [1], [2]. Les réseaux de nanofils métalliques possèdent une forte conductivité (résistance par carré inférieure à 30 Q/^) pour une transparence de l'ordre de 90%. Ces propriétés sont proches, voire supérieures, à celles des oxydes transparents conducteurs.Currently, this function is provided by conductive transparent oxides (OTC) and in particular by indium tin doped oxide (ITO), which has excellent optical properties and electric. However, because of the high cost of the latter, alternative solutions are being studied, including the use of electrically percolating networks of metal nanowires [1], [2]. The networks of metallic nanowires have a high conductivity (resistance per square of less than 30 Ω / 1) for a transparency of the order of 90%. These properties are close to, or even superior to, those of transparent conductive oxides.
Cependant leur intégration à une cellule photovoltaïque pose les problèmes suivants. D'une part, l'adhésion des nanofils métalliques au substrat est mauvaise, ce qui entraîne un arrachement facile desdits nanofils. D'autre part, ces nanofils se présentant sous la forme d'un enchevêtrement de fils séparés par de l'air et non d'une couche continue, ils ne permettent ni de jouer le rôle de couche antireflet comme un OTC, ni de protéger la couche de a-Si:H qui se dégrade lors d'une exposition prolongée à l'air. Pour remédier à ces problèmes, une solution est d'utiliser une couche d'OTC pour encapsuler le réseau de nanofils [3]. Cette structure hybride permet de découpler l'optimisation des propriétés optiques et électriques de l'électrode, le réseau de nanofils métalliques assurant la conduction électrique tout en laissant passer la lumière et la couche d'OTC assurant le rôle de couche antireflet. La matrice recouvrant les nanofils (OTC) étant conductrice, la prise de contact lors de la métallisation (par sérigraphie d'une encre conductrice, évaporation de contacts métalliques, dépôt électrochimique...) est directe. Cependant, une telle cellule reste tributaire de l'utilisation des oxydes transparents conducteurs. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Un but de l'invention est de concevoir une cellule photovoltaïque à hétérojonction de silicium permettant de s'affranchir totalement de l'utilisation d'oxydes transparents conducteurs tout en assurant la fonction antireflet et la protection de la couche de silicium amorphe. Conformément à l'invention, il est proposé une cellule photovoltaïque à hétérojonction de silicium, comprenant successivement : - un substrat de silicium cristallin dopé, - une couche de silicium amorphe ou microcristallin dopé, - une électrode au moins partiellement transparente au rayonnement solaire, comprenant un réseau électriquement percolant de nanofils métalliques, - une couche diélectrique au moins partiellement transparente au rayonnement solaire encapsulant ledit réseau de nanofils métalliques, - au moins un plot assurant un contact électrique avec l'électrode. Par « nanofil » on entend dans le présent texte un fil présentant un diamètre compris entre 20 nm et 200 nm, de préférence entre 40 et 150 nm Par « réseau électriquement percolant » on entend un réseau dans lequel les nanofils métalliques sont agencés - aléatoirement ou non - les uns par rapport aux autres de sorte à permettre un certain recouvrement des nanofils et donc autoriser le passage du courant. Cela assure ainsi la propriété de conduction électrique nécessaire pour l'électrode. De plus, des espaces au sein du réseau sont ménagés entre des nanofils adjacents, permettant le passage de la lumière et aussi en général la pénétration du matériau de la couche diélectrique. De manière avantageuse, la couche diélectrique présente un indice de réfraction compris entre l'indice de réfraction de l'air et l'indice de réfraction du silicium. Selon un mode de réalisation, la couche diélectrique comprend au moins l'un des matériaux suivants : SiO2, SiN, A1203, MgF2.However, their integration with a photovoltaic cell poses the following problems. On the one hand, the adhesion of the metal nanowires to the substrate is poor, resulting in easy tearing of said nanowires. On the other hand, these nanowires being in the form of an entanglement of son separated by air and not a continuous layer, they do not allow to play the role of antireflection layer like an OTC, nor to protect the layer of a-Si: H which degrades during prolonged exposure to air. To remedy these problems, one solution is to use an OTC layer to encapsulate the nanowire network [3]. This hybrid structure makes it possible to decouple the optimization of the optical and electrical properties of the electrode, the network of metal nanowires providing electrical conduction while allowing light to pass through and the OTC layer acting as an antireflection layer. The matrix covering the nanowires (OTC) being conductive, the contact during the metallization (by screen printing of a conductive ink, evaporation of metal contacts, electrochemical deposition ...) is direct. However, such a cell remains dependent on the use of transparent conductive oxides. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION An object of the invention is to design a silicon heterojunction photovoltaic cell making it possible to completely overcome the use of conductive transparent oxides while ensuring the antireflection function and the protection of the coating layer. amorphous silicon. According to the invention, there is provided a silicon heterojunction photovoltaic cell, comprising successively: a doped crystalline silicon substrate, a doped doped amorphous or microcrystalline silicon layer, an at least partially transparent solar radiation electrode, comprising: an electrically percolating network of metal nanowires, a dielectric layer at least partially transparent to solar radiation encapsulating said network of metal nanowires, at least one pad providing electrical contact with the electrode. By "nanowire" is meant in the present text a wire having a diameter of between 20 nm and 200 nm, preferably between 40 and 150 nm. "Electrically percolating network" is understood to mean a network in which the metal nanowires are arranged - randomly or not - with respect to each other so as to allow some recovery of the nanowires and thus allow the passage of the current. This thus ensures the electrical conduction property necessary for the electrode. In addition, spaces within the network are formed between adjacent nanowires, allowing the passage of light and also in general the penetration of the material of the dielectric layer. Advantageously, the dielectric layer has a refractive index between the refractive index of air and the refractive index of silicon. According to one embodiment, the dielectric layer comprises at least one of the following materials: SiO 2, SiN, Al 2 O 3, MgF 2.
Selon un mode de réalisation, la couche diélectrique comprend un empilement d'au moins une première couche s'étendant depuis le réseau de nanofils métalliques et une seconde couche s'étendant sur la première couche, la première couche présentant un indice de réfraction supérieur à celui de la seconde couche. De préférence, le matériau des nanofils métalliques comprend de l'argent, du cuivre et/ou de l'or. Selon une forme d'exécution, la couche de silicium est dopée n et la couche diélectrique présente une densité de charge fixe positive. Selon une autre forme d'exécution, la couche de silicium est dopée p et la couche diélectrique présente une densité de charge fixe négative.According to one embodiment, the dielectric layer comprises a stack of at least a first layer extending from the network of metal nanowires and a second layer extending over the first layer, the first layer having a refractive index greater than that of the second layer. Preferably, the material of the metal nanowires comprises silver, copper and / or gold. According to one embodiment, the silicon layer is n-doped and the dielectric layer has a positive fixed charge density. According to another embodiment, the silicon layer is p-doped and the dielectric layer has a negative fixed charge density.
De manière avantageuse, la résistance électrique de l'électrode est inférieure ou égale à 20 Q/^. De manière avantageuse, le facteur de transmission du réseau de nanofils métalliques pour une longueur d'onde de 600 nm est supérieur à 90%. Selon un mode de réalisation, le réseau de nanofils métalliques est localement plus dense dans chaque région de l'électrode en contact avec un plot de contact électrique respectif. Dans ce cas, le facteur de transmission de chaque région plus dense du réseau de nanofils métalliques pour une longueur d'onde de 600 nm est avantageusement compris entre 10 et 20% tandis que le facteur de transmission du réseau de nanofils métalliques dans les autres régions de l'électrode pour une longueur d'onde de 600 nm est supérieur à 90%. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque telle que décrite ci-dessus. Ce procédé comprend les étapes suivantes : - formation, sur un substrat de silicium cristallin dopé, d'une couche de silicium amorphe ou microcristallin dopé, - formation, sur ladite couche de silicium, d'un réseau électriquement percolant de 10 nanofils métalliques, ledit réseau formant une électrode au moins partiellement transparente au rayonnement solaire, - dépôt, sur ladite électrode, d'une couche diélectrique au moins partiellement transparente au rayonnement solaire de sorte à encapsuler ledit réseau de nanofils métalliques, 15 - formation d'au moins un plot assurant un contact électrique avec l'électrode. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la densification localisée du réseau de nanofils métalliques dans chaque région de l'électrode en contact avec un plot respectif. Ladite densification localisée comprend avantageusement la formation d'un masque 20 sur le réseau de nanofils métalliques, ledit masque présentant des ouvertures en regard de chaque région respective à densifier, puis un dépôt de nanofils métalliques supplémentaires au travers des ouvertures dudit masque. Selon une forme d'exécution de l'invention, on forme la couche diélectrique sur toute la surface de l'électrode puis on met en oeuvre une ablation localisée de ladite 25 couche de sorte à former des ouvertures destinées au passage de chaque plot de contact électrique respectif. De manière alternative, avant de former la couche diélectrique, on forme un masque sur les régions de l'électrode destinées à être en contact avec un plot respectif, puis on forme la couche diélectrique au travers dudit masque. 30 Selon une autre variante, on forme chaque plot sur l'électrode puis on forme la couche diélectrique autour desdits plots. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description 35 détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure lA est une vue schématique en coupe d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 1B est une vue schématique en coupe d'une cellule photovoltaïque selon un autre mode de réalisation de l'invention, - les figures 2A à 2C sont des vues schématiques en coupe illustrant des étapes successives du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention, - les figures 3A à 3D sont des vues schématiques en coupe illustrant des étapes successives du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention, - les figures 4A à 4D sont des vues schématiques en coupe illustrant des étapes successives du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention, - les figures 5A à 5D sont des vues schématiques en coupe illustrant des étapes successives du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque selon un mode de réalisation de l'invention.Advantageously, the electrical resistance of the electrode is less than or equal to 20 Ω / λ. Advantageously, the transmission factor of the network of metal nanowires for a wavelength of 600 nm is greater than 90%. According to one embodiment, the network of metal nanowires is locally denser in each region of the electrode in contact with a respective electrical contact pad. In this case, the transmission factor of each denser region of the network of metal nanowires for a wavelength of 600 nm is advantageously between 10 and 20% while the transmission factor of the network of metal nanowires in the other regions the electrode for a wavelength of 600 nm is greater than 90%. Another object of the invention relates to a method of manufacturing a photovoltaic cell as described above. This method comprises the following steps: - forming, on a doped crystalline silicon substrate, a layer of doped amorphous or microcrystalline silicon, - forming, on said silicon layer, an electrically percolating network of 10 metal nanowires, said network forming an electrode at least partially transparent to solar radiation, - deposition, on said electrode, of a dielectric layer at least partially transparent to solar radiation so as to encapsulate said network of metal nanowires, 15 - formation of at least one stud ensuring electrical contact with the electrode. According to one embodiment, the method comprises the localized densification of the network of metal nanowires in each region of the electrode in contact with a respective pad. Said localized densification advantageously comprises the formation of a mask 20 on the network of metal nanowires, said mask having openings facing each respective region to be densified, and then a deposit of additional metal nanowires through the openings of said mask. According to one embodiment of the invention, the dielectric layer is formed on the entire surface of the electrode and then a localized ablation of said layer is applied so as to form openings intended for the passage of each contact pad. respective electric. Alternatively, before forming the dielectric layer, a mask is formed on the regions of the electrode intended to be in contact with a respective pad, and then the dielectric layer is formed through said mask. According to another variant, each pad is formed on the electrode and then the dielectric layer is formed around said pads. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1A is a schematic sectional view of a photovoltaic cell according to a mode embodiment of the invention, - Figure 1B is a schematic sectional view of a photovoltaic cell according to another embodiment of the invention, - Figures 2A to 2C are schematic sectional views illustrating successive steps of method of manufacturing a photovoltaic cell according to an embodiment of the invention, - Figures 3A to 3D are schematic sectional views illustrating successive steps of the method of manufacturing a photovoltaic cell according to an embodiment of the invention. 4A to 4D are diagrammatic sectional views illustrating successive steps in the method of manufacturing a photovoltaic cell that according to one embodiment of the invention, - Figures 5A to 5D are schematic sectional views illustrating successive steps of the method of manufacturing a photovoltaic cell according to one embodiment of the invention.
Pour des raisons de lisibilité des figures, celles-ci ne sont pas nécessairement réalisées à l'échelle. De plus, seule une face de la cellule a été représentée. Dans la majorité des cas, la cellule comporte aussi en face arrière au moins une couche en silicium amorphe et une métallisation. De préférence, la cellule peut être symétrique.For reasons of readability of the figures, they are not necessarily made to scale. In addition, only one side of the cell has been shown. In the majority of cases, the cell also comprises at the rear face at least one amorphous silicon layer and a metallization. Preferably, the cell may be symmetrical.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION La figure 1A illustre une cellule photovoltaïque à hétérojonction de silicium selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ladite cellule 1 comprend un substrat 10 de silicium dopé recouvert d'au moins une couche 11 de silicium amorphe ou microcristallin hydrogéné (dans la suite du texte on fera référence à une couche de silicium amorphe mais la description s'applique également au cas où une couche de silicium microcristallin est utilisée à la place de la couche de silicium amorphe). La couche de silicium amorphe hydrogéné peut être dopée selon un type de dopage opposé à celui du substrat, de sorte à former l'hétérojonction. Elle forme alors le côté émetteur de la cellule. Elle peut aussi être d'un dopage de type identique à celui du substrat dans le cas où l'on représente sur la figure 1A le champ répulsif. Le cas échéant, la couche de silicium hydrogéné dopée selon le type opposé sera disposée sur l'autre face de la cellule de sorte à former le côté émetteur. Bien que les différentes couches soient représentées planes sur les figures 1A à 5D, elles peuvent en réalité présenter une surface texturée telle qu'usuellement mise en oeuvre pour diminuer la réflectivité de la surface de la cellule et améliorer le confinement optique. La couche 11 de silicium amorphe est recouverte d'une électrode 12 formée d'un réseau de nanofils métalliques. Les nanofils métalliques sont avantageusement des nanofils d'argent, mais des nanofils de cuivre ou d'or peuvent également être envisagés. Pour une revue sur les propriétés desdits nanofils et leurs modes d'obtention, on pourra se référer à [4]. Ledit réseau est encapsulé dans une couche 13 réalisée dans un matériau diélectrique au moins partiellement transparent au rayonnement solaire, c'est-à-dire présentant un facteur de transmission supérieur à 90% pour une longueur d'onde de 600 nm. Par « encapsulé », on entend le fait que la couche 13, qui est déposée de manière conforme sur le réseau de nanofils, épouse sensiblement le relief dudit réseau, le matériau se déposant sur les nanofils et entre ceux-ci. Selon l'épaisseur de matériau diélectrique déposé et en fonction de l'organisation desdits nanofils au sein du réseau (c'est-à-dire selon que tous les nanofils sont bien plaqués parallèlement à la couche de silicium ou qu'au contraire certains nanofils pointent vers l'extérieur du réseau) et de leur diamètre, il peut exister des cas où les nanofils sont complètement recouverts du matériau diélectrique et d'autres cas où certains nanofils affleurent à la surface de la couche diélectrique. Eventuellement, le matériau diélectrique s'étend aussi au travers de l'enchevêtrement des nanofils du réseau. Dans ce dernier cas, le matériau diélectrique peut former un milieu solide continu entre les nanofils du réseau. La couche diélectrique 13 peut s'étendre, dans la direction opposée au substrat 10, au-delà de la surface du réseau de nanofils. Ainsi, la couche diélectrique 13 comprend une portion inférieure dont l'épaisseur est égale à celle du réseau de nanofils métalliques et une portion supérieure qui s'étend sur la première portion. L'épaisseur totale de la couche diélectrique est typiquement comprise entre 50 et 150 nm. La couche diélectrique 13 permet donc de renforcer l'adhésion des nanofils à la couche de silicium amorphe 11 et de protéger ladite couche 11 en évitant son contact avec l'air qui pourrait l'endommager. Par ailleurs, la couche 13 assure la fonction antireflet, l'effet antireflet dépendant de l'épaisseur de ladite couche 13. A cet effet, la couche 13 comprend avantageusement un matériau diélectrique dont l'indice de réfraction est compris entre celui de l'air (qui est de l'ordre de 1) et celui du silicium (qui est de l'ordre de 4). La couche 13 peut en particulier comprendre l'un des matériaux suivants : SiO2, SiN, A1203, MgF2. Par ailleurs, le matériau de la couche 13 peut avantageusement être choisi en fonction du type de dopage de la couche de silicium amorphe 11 afin de favoriser la sélectivité des contacts. Ainsi, un matériau diélectrique présentant une densité de charge fixe positive (par exemple SiO2) est de préférence choisi pour une couche de silicium amorphe dopé n, tandis qu'un matériau diélectrique présentant une densité de charge fixe négative (par exemple SiN et A1203) est de préférence choisi pour une couche de silicium amorphe dopé p.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1A illustrates a silicon heterojunction photovoltaic cell according to a first embodiment of the invention. Said cell 1 comprises a doped silicon substrate 10 covered with at least one layer 11 of hydrogenated amorphous or microcrystalline silicon (in the following text reference will be made to an amorphous silicon layer but the description also applies to the case where a microcrystalline silicon layer is used in place of the amorphous silicon layer). The hydrogenated amorphous silicon layer may be doped with a type of doping opposite to that of the substrate, so as to form the heterojunction. It then forms the transmitter side of the cell. It can also be of a doping of identical type to that of the substrate in the case where we represent in FIG. 1A the repulsive field. Where appropriate, the doped hydrogenated silicon layer of the opposite type will be disposed on the other side of the cell so as to form the emitter side. Although the various layers are shown planar in FIGS. 1A to 5D, they may in fact have a textured surface such as is used to reduce the reflectivity of the surface of the cell and improve the optical confinement. The layer 11 of amorphous silicon is covered with an electrode 12 formed of a network of metal nanowires. The metal nanowires are advantageously silver nanowires, but copper or gold nanowires can also be envisaged. For a review on the properties of said nanowires and their methods of obtaining, we can refer to [4]. Said network is encapsulated in a layer 13 made of a dielectric material at least partially transparent to solar radiation, that is to say having a transmission factor greater than 90% for a wavelength of 600 nm. By "encapsulated" is meant that the layer 13, which is conformably deposited on the network of nanowires, substantially marries the relief of said network, the material being deposited on the nanowires and between them. According to the thickness of deposited dielectric material and according to the organization of said nanowires within the network (that is to say that all the nanowires are well plated parallel to the silicon layer or that some nanowires point out of the network) and their diameter, there may be cases where the nanowires are completely covered with the dielectric material and other cases where some nanowires are flush with the surface of the dielectric layer. Optionally, the dielectric material also extends through the entanglement of the nanowires of the network. In the latter case, the dielectric material can form a continuous solid medium between the nanowires of the network. The dielectric layer 13 may extend, in the opposite direction to the substrate 10, beyond the surface of the nanowire array. Thus, the dielectric layer 13 comprises a lower portion whose thickness is equal to that of the network of metal nanowires and an upper portion which extends over the first portion. The total thickness of the dielectric layer is typically between 50 and 150 nm. The dielectric layer 13 thus makes it possible to enhance the adhesion of the nanowires to the amorphous silicon layer 11 and to protect said layer 11 by avoiding its contact with the air which could damage it. Furthermore, the layer 13 provides the antireflection function, the antireflection effect depending on the thickness of said layer 13. For this purpose, the layer 13 advantageously comprises a dielectric material whose refractive index is between that of the air (which is of the order of 1) and that of silicon (which is of the order of 4). The layer 13 may in particular comprise one of the following materials: SiO 2, SiN, Al 2 O 3, MgF 2. Moreover, the material of the layer 13 may advantageously be chosen as a function of the doping type of the amorphous silicon layer 11 in order to promote the selectivity of the contacts. Thus, a dielectric material having a positive fixed charge density (for example SiO 2) is preferably chosen for an n-doped amorphous silicon layer, while a dielectric material having a negative fixed charge density (for example SiN and Al 2 O 3) is preferably chosen for a p-doped amorphous silicon layer.
La cellule 1 comprend également des plots 14a, 14b de contact électrique, ici représentés au nombre de deux, mais il va de soi que le nombre et la disposition desdits plots sont définis par l'homme du métier lors de la conception de la cellule. Le terme « plot » couvre toute forme des contacts électriques, notamment des lignes.The cell 1 also comprises electrical contact pads 14a, 14b, here represented in number of two, but it goes without saying that the number and the arrangement of said pads are defined by those skilled in the art during the design of the cell. The term "pad" covers any form of electrical contacts, including lines.
Les plots 14a, 14b assurent un contact électrique avec le réseau de nanofils métalliques qui forme l'électrode 12, et s'étendent donc au travers de la portion supérieure de la couche diélectrique 13 qui est électriquement isolante, jusqu'à la surface du réseau. Lesdits plots 14a, 14b sont métalliques, par exemple en argent, en cuivre, ou en nickel.The pads 14a, 14b provide electrical contact with the network of metal nanowires which forms the electrode 12, and thus extend through the upper portion of the dielectric layer 13 which is electrically insulating, to the surface of the network . Said pads 14a, 14b are metallic, for example silver, copper, or nickel.
La figure 1B illustre une variante de la cellule photovoltaïque de la figure 1A. La structure de la cellule est similaire à celle de la figure 1A, hormis en ce qui concerne la couche diélectrique 13. En effet, alors que la couche 13 de la cellule de la figure 1A est constituée d'un même matériau diélectrique sur toute son épaisseur, la couche 13 de la cellule de la figure 1B comprend un empilement de deux matériaux diélectriques différents. Cet empilement comprend une première couche 13a s'étendant à partir de la surface de la couche 11 de silicium amorphe au travers du réseau de nanofils métalliques et une seconde couche 13b s'étendant sur la première couche. La première couche est typiquement réalisée par un dépôt conforme, suivant le relief des nanofils.Figure 1B illustrates a variant of the photovoltaic cell of Figure 1A. The structure of the cell is similar to that of FIG. 1A, except with regard to the dielectric layer 13. In fact, while the layer 13 of the cell of FIG. 1A consists of the same dielectric material over its entire length. thickness, the layer 13 of the cell of FIG. 1B comprises a stack of two different dielectric materials. This stack comprises a first layer 13a extending from the surface of the amorphous silicon layer 11 through the network of metal nanowires and a second layer 13b extending over the first layer. The first layer is typically made by a conformal deposit, according to the relief of the nanowires.
De manière particulièrement avantageuse, la première couche 13a présente un indice de réfraction supérieur à celui de la seconde couche 13b. Ainsi, cet empilement procure un gradient d'indice de réfraction entre l'air du milieu ambiant et le silicium, ce qui améliore les propriétés antireflet. Par exemple, la première couche 13a peut être réalisée en SiN ou en SiO2 et la deuxième couche 13b peut être réalisée en A1203.Particularly advantageously, the first layer 13a has a refractive index greater than that of the second layer 13b. Thus, this stack provides a refractive index gradient between ambient air and silicon, which improves the antireflection properties. For example, the first layer 13a may be made of SiN or SiO 2 and the second layer 13b may be made of Al 2 O 3.
On peut former un module photovoltaïque à partir d'au moins une cellule photovoltaïque telle que décrite ci-dessus. On va maintenant décrire différents modes de réalisation du procédé de fabrication d'une telle cellule. Le réseau de nanofils métalliques est déposé sur la couche de silicium amorphe de sorte à former un réseau électriquement percolant. La densité des nanofils est par ailleurs choisie pour assurer la conductivité électrique et la transparence requises pour l'électrode. A titre indicatif, pour un facteur de transmission de 90%, la densité de nanofils est de 45 mg/m2 et la résistance électrique est de 25 Q/^. Il existe différentes techniques pour déposer un tel réseau de nanofils, parmi lesquelles : la pulvérisation (« spray » selon la terminologie anglo-saxonne), le bain chimique, le spin-coating, le dip-coating. Par exemple, pour un dépôt par spray, les nanofils métalliques sont placés en solution et ladite solution est projetée sur la couche de silicium amorphe au moyen d'une tête qui balaie la surface de ladite couche. On réalise ainsi un certain nombre de passages jusqu'à obtenir la densité souhaitée pour le réseau. A titre indicatif, pour un débit de solution de 0,5 à 1 ml/min projeté par une tête déplacée à une vitesse de 10 à 50 mm/s, on réalise entre 2 et 6 passages et l'on obtient un réseau de nanofils d'argent présentant une résistance électrique de l'ordre de 20 Q/^ et un facteur de transmission pour une longueur d'onde de 600 nm qui est supérieur à 90%. Le réseau de nanofils peut présenter une densité sensiblement uniforme sur toute la surface de la couche de silicium amorphe.A photovoltaic module can be formed from at least one photovoltaic cell as described above. Various embodiments of the method of manufacturing such a cell will now be described. The network of metal nanowires is deposited on the amorphous silicon layer so as to form an electrically percolating network. The density of the nanowires is furthermore chosen to ensure the electrical conductivity and the transparency required for the electrode. As an indication, for a transmission factor of 90%, the density of nanowires is 45 mg / m 2 and the electrical resistance is 25 Ω / 1. There are various techniques for depositing such a network of nanowires, among which: spraying ("spray" according to the English terminology), the chemical bath, spin-coating, dip-coating. For example, for spray deposition, the metal nanowires are placed in solution and said solution is projected onto the amorphous silicon layer by means of a head which sweeps the surface of said layer. A number of passes are thus made until the desired density for the network is achieved. As an indication, for a solution flow rate of 0.5 to 1 ml / min projected by a head moved at a speed of 10 to 50 mm / s, is carried out between 2 and 6 passages and a network of nanowires is obtained. silver having an electrical resistance of the order of 20 Ω / and a transmission factor for a wavelength of 600 nm which is greater than 90%. The network of nanowires may have a substantially uniform density over the entire surface of the amorphous silicon layer.
Cependant, selon une forme d'exécution avantageuse de l'invention, le réseau est localement plus dense dans les régions destinées à être en contact avec les plots de contact. En particulier, comme on le verra plus bas, cette différence de densité permet de former les plots de contact par dépôt électrochimique. L'obtention d'une densité localement plus importante dans certaines régions du réseau implique, une fois que le réseau a atteint la densité requise pour les régions situées entre les plots, la mise en place d'un masque dont les ouvertures correspondent à l'emplacement des plots, et la poursuite du dépôt des nanofils jusqu'à obtenir la densité requise dans les régions exposées à travers le masque. Dans un tel cas, on peut caractériser la densité des deux régions du réseau par leur facteur de transmission : comme indiqué plus haut, les régions s'étendant entre les plots présentent un facteur de transmission supérieur à 90% pour une longueur d'onde de 600 nm tandis que les régions plus denses destinées à être en contact avec les plots présentent un facteur de transmission compris entre 0 et 20% et de préférence entre 0 et 10%.However, according to an advantageous embodiment of the invention, the network is locally denser in regions intended to be in contact with the contact pads. In particular, as will be seen below, this difference in density makes it possible to form the contact pads by electrochemical deposition. Obtaining a locally higher density in certain regions of the network implies, once the network has reached the required density for the regions situated between the pads, the installation of a mask whose openings correspond to the placement of the studs, and further deposition of the nanowires until the required density is obtained in the exposed regions through the mask. In such a case, the density of the two network regions can be characterized by their transmission factor: as indicated above, the regions extending between the pads have a transmission factor greater than 90% for a wavelength of 600 nm while the denser regions intended to be in contact with the pads have a transmission factor of between 0 and 20% and preferably between 0 and 10%.
A titre indicatif, pour densifier le réseau obtenu par le procédé dont les paramètres sont donnés ci-dessus, on poursuit la projection au travers d'un masque, avec un même débit de solution de 0,5 à 1 ml/min et une même vitesse de la tête de 10 à 50 mm/s, de sorte à réaliser de l'ordre de 2 à 5 passages supplémentaires. La résistance électrique locale du réseau de nanofils est alors inférieure à 10 Q/^ et son facteur de transmission local est de l'ordre de 10 à 20% pour une longueur d'onde de 600 nm. En ce qui concerne la couche diélectrique, elle est formée par toute technique de dépôt appropriée c'est-à-dire permettant un dépôt à basse température, afin de ne pas endommager les couches de silicium amorphes elles-mêmes déposées à basse température (par exemple : évaporation, dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, pulvérisation cathodique). A titre indicatif, une couche de SiO2 peut être déposée sur une épaisseur de l'ordre de 80 à 120 nm, par évaporation, la vitesse de dépôt étant de quelques Â/s et la tension électrique appliquée étant de l'ordre de 5 à 20 kV.As an indication, to densify the network obtained by the process whose parameters are given above, the projection is continued through a mask, with the same solution flow rate of 0.5 to 1 ml / min and the same head speed of 10 to 50 mm / s, so as to achieve the order of 2 to 5 additional passages. The local electrical resistance of the network of nanowires is then less than 10 Ω / and its local transmission factor is of the order of 10 to 20% for a wavelength of 600 nm. Regarding the dielectric layer, it is formed by any suitable deposition technique that is to say allowing a low temperature deposition, so as not to damage the amorphous silicon layers themselves deposited at low temperature (by example: evaporation, plasma enhanced chemical vapor deposition, sputtering). As an indication, a layer of SiO 2 may be deposited on a thickness of the order of 80 to 120 nm, by evaporation, the deposition rate being of a few λ / s and the applied voltage being of the order of 5 to 20 kV.
Selon un mode de réalisation, la couche diélectrique est formée de manière continue sur toute la surface de l'électrode, puis des ouvertures y sont formées pour permettre le passage des plots de contact jusqu'au réseau de nanofils métalliques. La création de ces ouvertures peut être réalisée par une ablation localisée, par exemple au moyen d'un laser. Une telle ablation laser est sensiblement facilitée par le caractère métallique du réseau de nanofils qui est interposé entre la portion de la couche diélectrique à retirer et la couche de silicium amorphe. En effet, il est alors possible d'employer une technique de spallation laser, qui consiste à focaliser le faisceau laser à l'interface métal/diélectrique. L'échauffement du métal à cette interface entraîne l'éjection de la couche diélectrique située au-dessus du point de focalisation. Les ouvertures sont donc créées dans la couche diélectrique sans endommager la couche de silicium amorphe sous-jacente. En revanche, dans le cas conventionnel de l'empilement d'une couche diélectrique et d'une couche d'oxyde transparent conducteur, le faisceau laser, n'étant pas totalement absorbé par l'oxyde transparent conducteur, vient endommager la couche de silicium amorphe sous-jacente [5] par échauffement localisé de celle-ci. Selon un autre mode de réalisation, lesdites ouvertures sont formées directement lors de la formation de la couche diélectrique, en déposant ladite couche au travers d'un masque qui protège les régions du réseau de nanofils destinés à être en contact avec les plots.According to one embodiment, the dielectric layer is formed continuously over the entire surface of the electrode, then openings are formed to allow the passage of the contact pads to the network of metal nanowires. The creation of these openings can be achieved by localized ablation, for example by means of a laser. Such laser ablation is substantially facilitated by the metallic character of the nanowire array which is interposed between the portion of the dielectric layer to be removed and the amorphous silicon layer. Indeed, it is then possible to use a laser spallation technique, which consists of focusing the laser beam at the metal / dielectric interface. The heating of the metal at this interface causes the ejection of the dielectric layer above the focusing point. The openings are created in the dielectric layer without damaging the underlying amorphous silicon layer. On the other hand, in the conventional case of the stack of a dielectric layer and of a transparent conductive oxide layer, the laser beam, not being totally absorbed by the transparent conductive oxide, damages the silicon layer. underlying amorphous [5] by localized heating thereof. According to another embodiment, said openings are formed directly during the formation of the dielectric layer, by depositing said layer through a mask which protects the regions of the network of nanowires intended to be in contact with the pads.
Selon un autre mode de réalisation, la couche diélectrique est formée postérieurement aux plots, de sorte à s'étendre autour desdits plots. Les plots de contact peuvent être réalisés par toute technique de métallisation appropriée, notamment par sérigraphie d'une encre métallique, par évaporation de contacts métalliques, ou par dépôt électrochimique.According to another embodiment, the dielectric layer is formed after the pads, so as to extend around said pads. The contact pads may be made by any suitable metallization technique, in particular by screen printing of a metallic ink, by evaporation of metal contacts, or by electrochemical deposition.
Les figures 2A à 2C illustrent de manière schématique une première forme d'exécution du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque. En référence à la figure 2A, on forme, sur la couche 11 de silicium amorphe recouvrant le substrat 10, le réseau de nanofils métalliques formant l'électrode transparente 12. Comme indiqué plus haut, ce réseau peut être déposé par spray, bain chimique, spin-coating ou dip-coating. En référence à la figure 2B, on met en place un masque 16 que l'on vient généralement placer en contact avec la surface du réseau de nanofils de sorte à protéger les régions de celui-ci destinées à être en contact avec les plots de contact lors du dépôt de matériau diélectrique. On dépose la couche diélectrique 13 de sorte à encapsuler le réseau de nanofils métalliques. On forme ainsi, dans la couche 13, des ouvertures 13a, 13b destinées au passage des plots de contact qui seront formés ultérieurement. En référence à la figure 2C, on forme les plots de contact 14a, 14b par métallisation des ouvertures 13a, 13b ménagées dans la couche diélectrique 13. Les plots de contact sont donc en contact direct avec les nanofils métalliques. La métallisation peut comprendre une sérigraphie d'encre métallique, une évaporation de contacts métalliques ou un dépôt électrochimique. Les figures 3A à 3D illustrent de manière schématique une deuxième forme d'exécution du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque. En référence à la figure 3A, on forme, sur la couche 11 de silicium amorphe recouvrant le substrat 10, le réseau de nanofils métalliques formant l'électrode transparente 12. Comme indiqué plus haut, ce réseau peut être déposé par spray, bain chimique, spin-coating ou dip-coating.Figures 2A to 2C schematically illustrate a first embodiment of the method of manufacturing a photovoltaic cell. With reference to FIG. 2A, on the layer 11 of amorphous silicon covering the substrate 10 is formed the network of metal nanowires forming the transparent electrode 12. As indicated above, this network can be deposited by spray, chemical bath, spin-coating or dip-coating. With reference to FIG. 2B, a mask 16 is placed that is generally placed in contact with the surface of the network of nanowires so as to protect the regions thereof that are intended to be in contact with the contact pads. during the deposition of dielectric material. The dielectric layer 13 is deposited so as to encapsulate the network of metal nanowires. Thus, in the layer 13, there are formed openings 13a, 13b for the passage of the contact pads which will be formed later. With reference to FIG. 2C, the contact pads 14a, 14b are formed by metallization of the openings 13a, 13b formed in the dielectric layer 13. The contact pads are therefore in direct contact with the metal nanowires. The metallization may comprise a metallic ink screen, evaporation of metal contacts or electrochemical deposition. Figures 3A to 3D illustrate schematically a second embodiment of the method of manufacturing a photovoltaic cell. With reference to FIG. 3A, on the layer 11 of amorphous silicon covering the substrate 10, the network of metallic nanowires forming the transparent electrode 12 is formed. As indicated above, this network can be deposited by spray, chemical bath, spin-coating or dip-coating.
En référence à la figure 3B, on dépose la couche diélectrique 13 sur toute la surface de l'électrode 12, de sorte à encapsuler le réseau de nanofils métalliques et à s'étendre au-delà dudit réseau dans la direction opposée au substrat 10. En référence à la figure 3C, on forme dans ladite couche 13 des ouvertures 13a, 13b destinées au passage des plots de contact qui seront formés ultérieurement, ces ouvertures s'étendant au travers d'une portion de la couche 13 au moins jusqu'à la surface du réseau de nanofils métalliques dans la direction opposée au substrat 10. La formation desdites ouvertures 13a, 13b est réalisée par une ablation localisée, par exemple au moyen d'un laser. En référence à la figure 3D, on forme les plots de contact 14a, 14b par métallisation des ouvertures 13a, 13b ménagées dans la couche diélectrique 13. Les plots de contact sont donc en contact direct avec les nanofils métalliques. Comme indiqué précédemment, la métallisation peut comprendre une sérigraphie d'encre métallique, une évaporation de contacts métalliques ou un dépôt électrochimique. Les figures 4A à 4D illustrent de manière schématique une troisième forme d'exécution du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque. En référence à la figure 4A, on forme, sur la couche 11 de silicium amorphe recouvrant le substrat 10, le réseau de nanofils métalliques formant l'électrode transparente 12. Comme indiqué plus haut, ce réseau peut être déposé par spray, bain chimique, spin-coating ou dip-coating. Dans cette étape, la densité du réseau de nanofils est sensiblement homogène sur toute la surface de l'électrode. En référence à la figure 4B, on densifie localement le réseau de nanofils métalliques. A cet effet, on place en regard du réseau déjà déposé, généralement directement sur celui-ci, un masque 15 présentant des ouvertures 15a, 15b correspondant aux régions 12a, 12b du réseau de nanofils que l'on souhaite densifier. On poursuit alors le dépôt des nanofils au travers du masque 15, de sorte à augmenter la densité de nanofils uniquement dans les régions 12a, 12b.With reference to FIG. 3B, the dielectric layer 13 is deposited on the entire surface of the electrode 12, so as to encapsulate the network of metal nanowires and to extend beyond said network in the direction opposite to the substrate 10. With reference to FIG. 3C, openings 13a, 13b are formed in said layer 13 for the passage of the contact pads which will be formed later, these openings extending through a portion of the layer 13 at least until the surface of the network of metal nanowires in the direction opposite to the substrate 10. The formation of said openings 13a, 13b is achieved by localized ablation, for example by means of a laser. With reference to FIG. 3D, the contact pads 14a, 14b are formed by metallization of the openings 13a, 13b formed in the dielectric layer 13. The contact pads are therefore in direct contact with the metal nanowires. As indicated above, the metallization may comprise a metallic ink screen, evaporation of metal contacts or electrochemical deposition. Figures 4A to 4D schematically illustrate a third embodiment of the method of manufacturing a photovoltaic cell. With reference to FIG. 4A, on the layer 11 of amorphous silicon covering the substrate 10 is formed the network of metal nanowires forming the transparent electrode 12. As indicated above, this network can be deposited by spray, chemical bath, spin-coating or dip-coating. In this step, the density of the nanowire array is substantially homogeneous over the entire surface of the electrode. With reference to FIG. 4B, the network of metal nanowires is locally densified. For this purpose, a mask 15 having openings 15a, 15b corresponding to the regions 12a, 12b of the network of nanowires which it is desired to densify is placed opposite the grating already deposited, generally directly on the latter. The nanowires are then deposited through the mask 15, so as to increase the density of nanowires only in the regions 12a, 12b.
En référence à la figure 4C, on dépose la couche diélectrique 13 sur toute la surface de l'électrode 12, de sorte à encapsuler le réseau de nanofils métalliques et à s'étendre au-delà dudit réseau dans la direction opposée au substrat 10. En référence à la figure 4D, on crée dans ladite couche 13 des ouvertures 13a, 13b destinées au passage des plots de contact qui seront formés ultérieurement, ces ouvertures s'étendant au travers d'une portion de la couche 13 jusqu'à la surface du réseau de nanofils métalliques opposée au substrat 10. La formation desdites ouvertures 13a, 13b est réalisée par une ablation localisée, par exemple par spallation laser. Ensuite, on forme les plots de contact 14a, 14b par métallisation des ouvertures 13a, 13b ménagées dans la couche diélectrique 13, les plots de contact étant en contact direct avec les nanofils métalliques. Cette étape, qui est similaire à l'étape illustrée aux figures 2C et 3D, n'a pas été à nouveau illustrée ici. Les figures 5A à 5D illustrent de manière schématique une quatrième forme d'exécution du procédé de fabrication d'une cellule photovoltaïque.With reference to FIG. 4C, the dielectric layer 13 is deposited on the entire surface of the electrode 12, so as to encapsulate the network of metal nanowires and to extend beyond said network in the direction opposite to the substrate 10. With reference to FIG. 4D, openings 13a, 13b are created in said layer 13 for the passage of the contact pads which will be formed later, these openings extending through a portion of the layer 13 to the surface the metal nanowires network opposite to the substrate 10. The formation of said openings 13a, 13b is achieved by localized ablation, for example by laser spallation. Then, the contact pads 14a, 14b are formed by metallization of the openings 13a, 13b formed in the dielectric layer 13, the contact pads being in direct contact with the metal nanowires. This step, which is similar to the step illustrated in FIGS. 2C and 3D, has not been illustrated again here. Figures 5A to 5D schematically illustrate a fourth embodiment of the method of manufacturing a photovoltaic cell.
En référence à la figure 5A, on forme, sur la couche 11 de silicium amorphe recouvrant le substrat 10, le réseau de nanofils métalliques formant l'électrode transparente 12. Comme indiqué plus haut, ce réseau peut être déposé par spray, bain chimique, spin-coating ou dip-coating. Dans cette étape, la densité du réseau de nanofils est sensiblement homogène sur toute la surface de l'électrode.With reference to FIG. 5A, on the layer 11 of amorphous silicon covering the substrate 10 is formed the network of metal nanowires forming the transparent electrode 12. As indicated above, this network can be deposited by spray, chemical bath, spin-coating or dip-coating. In this step, the density of the nanowire array is substantially homogeneous over the entire surface of the electrode.
En référence à la figure 5B, on densifie localement le réseau de nanofils métalliques. A cet effet, on place en regard du réseau déjà déposé un masque 15 présentant des ouvertures 15a, 15b correspondant aux régions 12a, 12b du réseau de nanofils que l'on souhaite densifier. On poursuit alors le dépôt des nanofils au travers du masque 15, de sorte à augmenter la densité de nanofils uniquement dans les régions 12a, 12b.With reference to FIG. 5B, the network of metal nanowires is locally densified. For this purpose, a mask 15 having openings 15a, 15b corresponding to the regions 12a, 12b of the network of nanowires which it is desired to densify is placed opposite the already deposited network. The nanowires are then deposited through the mask 15, so as to increase the density of nanowires only in the regions 12a, 12b.
En référence à la figure 5C, on dépose la couche diélectrique 13 sur toute la surface de l'électrode 12, de sorte à encapsuler le réseau de nanofils métalliques et à s'étendre au-delà dudit réseau dans la direction opposée au substrat 10. On forme également des ouvertures 13a, 13b pour les plots de contact, la création de ces ouvertures pouvant être réalisée par dépôt au travers d'un masque (comme décrit en référence à la figure 2B) ou par ablation localisée, notamment par spallation laser (comme décrit en référence aux figures 3C et 4D). En référence à la figure 5D, on fait croître les plots de contact 14a, 14b par un dépôt électrochimique dans les ouvertures 13a, 13b. Le dépôt électrochimique est déjà pratiqué sur des couches d'oxyde transparent conducteur sur les cellules photovoltaïques conventionnelles. Un dépôt électrochimique requiert que les régions sur lesquelles on veut déposer le métal soient suffisamment conductrices électriquement, tandis que les régions sur lesquelles on ne souhaite pas déposer de métal ne soient pas électriquement conductrices. Pour cela, on peut déposer une couche d'accroche métallique permettant la croissance par voie électrochimique du plot. Revenant au quatrième mode de réalisation de l'invention, on note que l'on peut tirer profit de la densité supérieure des régions 12a, 12b du réseau pour mettre en oeuvre un dépôt électrochimique en s'affranchissant du dépôt de la couche d'accroche et de la couche de masquage requises pour un dépôt électrochimique sur une couche d'OTC. En effet, sur la structure représentée à la figure 5C, les régions densifiées 12a, 12b du réseau de nanofils métalliques jouent le rôle de couche d'accroche tandis que la couche diélectrique 13 délimitant les ouvertures 13a, 13b joue le rôle de la couche de masquage, et permettent donc, à l'étape illustrée sur la figure 5D, de procéder directement à un dépôt électrochimique. Un avantage de la réalisation des plots de contact par dépôt électrochimique, par rapport à la traditionnelle sérigraphie, est de former des plots de contact à haut rapport d'aspect, c'est-à-dire des lignes métalliques fines (générant par conséquent un ombrage plus faible et donc un courant photogénéré plus grand) et épaisses (par conséquent très conductrices du courant). Les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont présentés qu'à titre illustratif et l'homme du métier pourra mettre en oeuvre des variantes des différentes étapes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.With reference to FIG. 5C, the dielectric layer 13 is deposited on the entire surface of the electrode 12, so as to encapsulate the network of metal nanowires and to extend beyond said network in the direction opposite to the substrate 10. Openings 13a, 13b are also formed for the contact pads, the creation of these openings can be made by deposition through a mask (as described with reference to FIG. 2B) or by localized ablation, in particular by laser spallation ( as described with reference to Figures 3C and 4D). With reference to FIG. 5D, the contact pads 14a, 14b are made to grow by electrochemical deposition in the openings 13a, 13b. Electrochemical deposition is already practiced on conductive transparent oxide layers on conventional photovoltaic cells. An electrochemical deposit requires that the regions on which the metal is to be deposited are sufficiently electrically conductive, whereas the regions on which no metal is to be deposited are not electrically conductive. For this, we can deposit a metal bonding layer for electrochemically growth of the pad. Returning to the fourth embodiment of the invention, it is noted that one can take advantage of the higher density of the regions 12a, 12b of the network to implement an electrochemical deposit by avoiding the deposition of the bonding layer and the masking layer required for electrochemical deposition on an OTC layer. Indeed, on the structure shown in FIG. 5C, the densified regions 12a, 12b of the metal nanowire network act as a tie layer while the dielectric layer 13 defining the openings 13a, 13b plays the role of the masking, and thus allow, in the step illustrated in Figure 5D, to proceed directly to an electrochemical deposition. An advantage of producing the contact pads by electrochemical deposition, compared with the traditional screen printing, is to form contact pads with a high aspect ratio, that is to say thin metal lines (thus generating a lower shading and therefore a larger photogenerated current) and thick (consequently very current-conducting). The embodiments described above are presented for illustrative purposes only and those skilled in the art can implement variants of the various steps without departing from the scope of the present invention.
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