WO2012017162A2 - Electrode transparente pour cellule photovoltaïque a haut rendement - Google Patents

Electrode transparente pour cellule photovoltaïque a haut rendement Download PDF

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Rosiana Aguiar
Bernard Nghiem
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Saint-Gobain Glass France
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a transparent electrode for a photovoltaic cell, as well as to a photovoltaic cell front-face substrate in which a transparent substrate, for example a glass substrate, is associated with such a transparent electrode.
  • a photovoltaic photovoltaic material system that generates electrical energy under the effect of incident radiation is positioned between a back-face substrate and a front-face substrate, this front-face substrate being the first substrate which is traversed by the incident radiation before it reaches the photovoltaic material.
  • photovoltaic materials means absorbing agents that can be composed, for example, of cadmium telluride, amorphous silicon, microcrystalline silicon or ternary chalcopyrites which generally contain copper, indium and selenium. These are so-called CISe absorber layers 2 . May also be added to the gallium-absorbing agent layer (eg, Cu (In, Ga) Se 2 or CuGaSe 2), aluminum (eg, Cu (In, Al) Se 2), or sulfur ( Examples are CuIn (Se , S) and are generally referred to as chalcopyrite absorber layers.
  • CISe absorber layers 2 May also be added to the gallium-absorbing agent layer (eg, Cu (In, Ga) Se 2 or CuGaSe 2), aluminum (eg, Cu (In, Al) Se 2), or sulfur ( Examples are CuIn (Se , S) and are generally referred to as chalcopyrite absorber layers.
  • the front-face substrate conventionally comprises, beneath a main surface facing the photovoltaic material, a transparent electrode coating in electrical contact with the photovoltaic material disposed below when considering that the main direction arrival of incident radiation is from above.
  • photovoltaic cell must be understood to mean any set of constituents generating the production of an electric current between its electrodes by conversion of solar radiation, whatever the dimensions of this assembly and whatever the voltage may be. and the intensity of the current produced and in particular that this set of constituents present or not, one or more internal electrical connection (s) (in series and / or in parallel).
  • photovoltaic cell in the sense of the present invention is here equivalent to that of "photovoltaic module” or "photovoltaic panel”.
  • the present invention relates to transparent electroconductive layers, in particular based on oxides, of great interest on glass substrate.
  • ITO indium tin oxide
  • SnO 2 F layers of fluorine-doped tin oxide.
  • Such layers constitute electrodes in certain applications: flat lamps, electroluminescent glazing, electrochromic glazing, liquid crystal display screen, plasma screen, photovoltaic cell, heated glasses. In other applications for low-emissive glazings, for example, these transparent conductive layers do not have to be energized.
  • these transparent conductive layers are generally associated with an underlayer to improve the optical properties of a layer or a stack of transparent conductive layers on a glass substrate.
  • EP 611 733 by PPG, which proposes a mixed gradient layer of silicon oxide and tin oxide to avoid the iridescence effects induced by the transparent conductive oxide layer. tin doped with fluorine.
  • the patent of Gordon Roy FR 2 419 335 also proposes a variant of this underlayer to improve the color properties of a conductive transparent layer of fluorine-doped tin oxide.
  • the precursors mentioned in this patent are on the other hand unusable on an industrial scale.
  • Pilkington's EP 0275662B1 which proposes a sub-layer composed of silicon oxycarbide beneath an electroconductive layer based on fluorine-doped tin oxide, the said sub-layer providing the dual layer function. barrier against the diffusion of alkaline glass as well as anti-iridescence layer to neutralize the color in reflection.
  • SAINT-GOBAIN also has know-how in this field: the patent FR 2 736 632 thus proposes an underlayment inverse-gradient conjugate of silicon oxide and tin oxide as the anti-color sublayer of a conductive transparent layer of fluorine-doped tin oxide.
  • the front-face substrate and in particular the transparent electrode or the transparent electroconductive layer of which it is part must have both an appropriate electrical resistivity allowing the transport of the electrons produced, a low light absorption or a high light transmission. guaranteeing access of a maximum proportion of the light radiation to the photovoltaic material, and a certain blur ("haze" in English) to obtain a good diffusion of light in the photovoltaic material.
  • this desired fuzziness value of the transparent electroconductive layer of at least 6%, preferably 8% and particularly preferably 10%, while remaining at most equal to 35%, is obtained
  • acid etching By acid treatment ("acid etching") in the case of a layer obtained by magnetron sputtering, ZnO type: the type, which is too long and expensive.
  • the invention therefore relates to a transparent electrode for a photovoltaic cell, characterized in that it comprises
  • the percentage of the surface covered by the nanoparticles is the proportion of surface (particularly glass substrate) covered by the nanoparticles.
  • the thickness of the growth layer is essentially equal to the diameter (or lateral size) of the nanoparticles.
  • the nanoparticles have lateral sizes predominantly at most equal to 300 nm; it is known to control these lateral sizes, in particular to increase them, in a chemical vapor deposition by combustion, by moving the producing source away from the nanoparticles (flame and nozzle projecting the precursors) of the substrate;
  • the percentage of the surface covered by the nanoparticles is at most equal to 25, in particular to 20%;
  • the nanoparticles are mainly individualized, non-agglomerated
  • the cumulative thickness of these said two layers is at most equal to 1.5 ⁇ m, at least equal to 300 nm; on the other hand the thickness of the single electroconductive layer is preferably between 300 and 650 nm, in particular at most equal to 550 nm; for lateral sizes of the nanoparticles centered on 100, respectively 200 nm, a percentage of the surface covered by the nanoparticles of 20 ⁇ 10% in both cases, one can obtain a maximum blur of all of said two layers by 35% for a cumulative thickness thereof of 1, 2, respectively 0.7 ⁇ m; the light absorption defined in Example 1 below is 7, respectively 3%, the resistance / ⁇ of the electrode on its substrate is 7, respectively 1 0 ⁇ / D, that is to say that the photovoltaic cell comprising each of these two electrodes is highly functional;
  • the nanoparticles are chosen from SnC> 2, SnO 2: F, ZnO, ZnO: Al, ZnO: Ga, ZnO: B, ZnO: In, InO: Sn, Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 alone or in mixtures many of them;
  • the electroconductive layer is chosen from Sn0 2 : F, ZnO: Al, ZnO: Ga, ZnO: B, ZnO: In, InO: Sn alone or in mixtures of several of them;
  • the nanoparticles and the electroconductive layer have the same crystalline structure; examples are the cassiterite structure for Sn0 2 or the wurzite structure for ZnO; the nanoparticles and the electroconductive layer can then be essentially based on the same oxide; then the crystallized nanoparticles promote the growth of the electroconductive layer.
  • Another subject of the invention consists of a transparent glass-like substrate associated with an electrode as described above, with optional interposing of one or more layers, in order to constitute, in particular, a front face cell substrate. photovoltaic.
  • the transparent substrate may be directly coated with a first layer of at least one nitride or oxynitride or oxide or oxycarbide of Si, Al or Ti, especially SiOC, SiO 2 , SiON, TiO 2 , TiN or Al 2 0 3 alone or in mixtures of several of them, with a thickness of between 5 and 80 nm.
  • this first layer has a barrier function vis-à-vis the migration of alkali glass.
  • This first layer may be directly coated with a second mixed layer of one or more compounds of said first layer and at least one nitride or oxynitride or oxide or oxycarbide of Sn, Zn or In, in particular Sn0 2 , ZnO or InO alone or in mixtures of several of them, and with a thickness of between 3 and 65 nm.
  • the stack of said first and / or second layers is directly coated with the growth layer of crystallized nanoparticles and the electroconductive layer constituting the transparent electrode of the invention.
  • Another subject of the invention consists of a method of manufacturing a transparent electrode for a photovoltaic cell as described above, comprising
  • a chemical vapor deposition is carried out by combustion with a linear burner (15 cm) maintained above the continuous ribbon of soda-lime glass in the part of its manufacturing facility including the exit and the beginning of the lehr.
  • the speed of travel of the glass is between 4 and 12 m / min, it is here precisely 10 m / min; the thickness of the glass is 3 mm.
  • 25 ml / min of 0.5M tin (II) 2-ethylhexanoate dissolved in toluene are mixed with 3 l / min of oxygen and introduced into a flame produced by 1.5 l / min of methane and 3 , 2 l / min of oxygen. 5 l / min of oxygen is added to obtain completely oxidized Sn0 2 .
  • the nozzle projecting the precursors into the flame is positioned 60 cm above the continuous glass ribbon.
  • Any cooling means may be used above or below the continuous ribbon so that the temperature of the gas in front of the substrate is 200 ° C.
  • the primary particles of Sn0 2 have a diameter (lateral size) of about 100 nm.
  • the percentage of the area covered by the nanoparticles (in English: surface coverage) is recorded in the table below.
  • This layer of growth is then deposited, still on the continuous glass ribbon in the part of its production comprising the exit and the beginning of the lehr, an electroconductive layer of Sn0 2 : F by chemical deposition in vapor phase, from the proportions of precursors expressed in mol% and reported in the table below.
  • the photovoltaic cell front face substrate thus obtained is evaluated by various measurements, the results of which are recorded in the table below.
  • the cumulative thickness of the growth layer and the electroconductive layer is specified.
  • Blur (in%) ("haze" in English) is a representative quantity of an element to deflect radiation. In this application, the blur values are measured at the hazemeter according to ASTM D 1003.
  • the TL total light transmission (in%) comprises direct light transmission and diffuse light transmission, and is determined according to ISO 9050: 2003.
  • the table shows the absorption (in%), which is the complement to 100 % of the total light transmission.
  • the resistance / D ( ⁇ / D) of the electrode on its substrate is also indicated.
  • the front face substrate differs from that of the previous example in the preparation of the growth layer.
  • SnCl 4 maintained at 60 ° C., is used as a precursor, in which N 2 (300 ml / min) is used as a carrier gas and injected into the central nozzle of a burner.
  • the burner flame is produced by mixing 1, 8 l / min of H 2 and 4 l / min of 0 2 . 5 l / min of 0 2 is added to obtain fully oxidized Sn0 2 .
  • the burner head is positioned 40 cm above the glass substrate and the particles have an average size of 75 nm.
  • An electroconductive layer of Sn0 2 : F is formed as in Example 1, but from the proportions of precursors expressed in mol% and reported in the table below.
  • the front face substrate differs from those of the preceding examples in the preparation of the growth layer.
  • tetramethyltin Sn (CH 3 ) 4 is mixed at 1500 ppm with He, this mixture is introduced into a flame H 2 -0 2 -Ar. 5 l / min of 0 2 is added to obtain completely oxidized Sn0 2 .
  • the burner head is positioned 20 cm above the glass substrate, the particles have a mean diameter of 50 nm.
  • the electroconductive layer is formed as in the previous examples from the proportions of precursors expressed in mol% and reported in the table below.
  • an electroconductive layer is formed in the same manner as in the previous examples on the continuous ribbon of soda-lime glass, but this time starting with the following different proportions of precursors, expressed in mol% and reported in the table below.
  • the presence of the selected nanoparticle density growth layer makes it possible to obtain the desired blur for a value that is substantially reduced by the absorption and for a conserved value of the electrical conductivity. This results in improved efficiency of the photovoltaic cell.

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Abstract

L'invention concerne une électrode transparente pour cellule photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de croissance de nanoparticules cristallisées de tailles latérales majoritairement au moins égales à 30 nm d'un matériau semi-conducteur, en un pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules compris entre 5 et 40 %, directement revêtue d'une couche électroconductrice, un substrat transparent associé à cette électrode, et un procédé de fabrication de cette électrode.

Description

ELECTRODE TRANSPARENTE POUR CELLULE PHOTOVOLTAÏQUE
A HAUT RENDEMENT
L'invention se rapporte à une électrode transparente pour cellule photovoltaïque, ainsi qu'à un substrat de face avant de cellule photovoltaïque dans lequel un substrat transparent, par exemple verrier, est associé à une telle électrode transparente.
Dans une cellule photovoltaïque, un système photovoltaïque à matériau photovoltaïque qui produit de l'énergie électrique sous l'effet d'un rayonnement incident est positionné entre un substrat de face arrière et un substrat de face avant, ce substrat de face avant étant le premier substrat qui est traversé par le rayonnement incident avant qu'il n'atteigne le matériau photovoltaïque.
On entend par matériaux photovoltaïques des agents absorbeurs pouvant être composés par exemple de tellure de cadmium, le silicium amorphe, le silicium microcristallin ou de ternaires chalcopyrites qui contiennent généralement du cuivre, de l'indium et du sélénium. Il s'agit là de ce que l'on appelle des couches d'agent absorbeur CISe2. On peut aussi ajouter à la couche d'agent absorbeur du gallium (ex : Cu(In,Ga)Se2 ou CuGaSe2), de l'aluminium (ex : Cu(In,AI)Se2), ou du soufre (ex : CuIn(Se,S). On les désigne en général par le terme de couches d'agent absorbeur à chalcopyrite.
Dans la cellule photovoltaïque, le substrat de face avant comporte d'une manière habituelle en dessous d'une surface principale tournée vers le matériau photovoltaïque un revêtement électrode transparent en contact électrique avec le matériau photovoltaïque disposé dessous lorsque l'on considère que la direction principale d'arrivée du rayonnement incident est par le dessus.
Au sens de la présente invention, il faut comprendre par « cellule photovoltaïque » tout ensemble de constituants générant la production d'un courant électrique entre ses électrodes par conversion de rayonnement solaire, quelles que soient les dimensions de cet ensemble et quelles que soient la tension et l'intensité du courant produit et en particulier que cet ensemble de constituants présente, ou non, un ou plusieurs raccordement(s) électrique(s) interne(s) (en série et/ou en parallèle). La notion de « cellule photovoltaïque » au sens de la présente invention est donc ici équivalente à celle de « module photovoltaïque » ou encore de « panneau photovoltaïque ».
La présente invention a trait aux couches électroconductrices transparentes, notamment à base d'oxydes, d'un grand intérêt sur substrat verrier.
Des exemples en sont des couches ITO (indium tin oxide) d'oxyde d'indium dopé à l'étain, des couches Sn02: F d'oxyde d'étain dopé au fluor. De telles couches constituent des électrodes dans certaines applications : lampes planes, vitrage électroluminescent, vitrage électrochrome, écran d'affichage à cristaux liquides, écran plasma, cellule photovoltaïque, verres chauffants. Dans d'autres applications pour des vitrages bas-émissifs, par exemple, ces couches conductrices transparentes n'ont pas à être mises sous tension électrique.
Dans l'art antérieur, ces couches transparentes conductrices sont en général associées à une sous-couche pour améliorer les propriétés optiques d'une couche ou d'un empilement de couches transparentes conductrices sur un substrat verrier. Sans être exhaustifs, on peut notamment citer EP 611 733 de PPG qui propose une couche mixte à gradient d'oxyde de silicium et d'oxyde d'étain pour éviter les effets d'irisation induits par la couche transparente conductrice d'oxyde d'étain dopée au fluor. Le brevet de Gordon Roy FR 2 419 335 propose également une variante de cette sous-couche pour améliorer les propriétés de couleur d'une couche transparente conductrice d'oxyde d'étain dopée au fluor. Les précurseurs cités dans ce brevet sont en revanche inutilisables à l'échelle industrielle. On peut aussi mentionner le brevet EP 0275662B1 de Pilkington qui propose une sous couche composée d'oxycarbure de silicium en dessous d'une couche électroconductrice à base d'oxyde d'étain dopé au fluor, la dite sous couche apportant la double fonction de couche barrière contre la diffusion des alcalins du verre ainsi que de couche anti-iridescence pour neutraliser la couleur en réflexion. SAINT-GOBAIN possède également un savoir-faire dans ce domaine : le brevet FR 2 736 632 propose ainsi une sous-couche mixte à gradient d'indice inverse d'oxyde de silicium et d'oxyde d'étain comme sous-couche anti-couleur d'une couche transparente conductrice d'oxyde d'étain dopée au fluor.
Dans une cellule photovoltaïque, le substrat de face avant et en particulier l'électrode transparente ou la couche électroconductrice transparente qui en font partie doivent présenter à la fois une résistivité électrique appropriée permettant le transport des électrons produits, une absorption lumineuse basse ou transmission lumineuse élevée garantissant l'accès d'une proportion maximale du rayonnement lumineux au matériau photovoltaïque, et un certain flou («haze » en anglais) pour obtenir une bonne diffusion de la lumière dans le matériau photovoltaïque.
Or cette valeur souhaitée de flou de la couche électroconductrice transparente d'au moins 6%, de préférence 8% et de manière particulièrement préférée 10%, tout en restant au plus égale à 35%, est obtenue
- pour des épaisseurs minimales de 1 pm environ dans le cas d'une couche obtenue par dépôt chimique en phase vapeur (Chemical Vapour Déposition - CVD), du type Sn02 :F, par conséquent au détriment de la transmission lumineuse, ou
- par un post-traitement acide (« acid etching ») dans le cas d'une couche obtenue par pulvérisation cathodique assistée par magnétron, du type ZnO :AI, ce qui est trop long et coûteux.
Il existe donc un besoin de couches présentant le flou souhaité mais avec une absorption diminuée du rayonnement solaire et un maintien de la résistivité ou conductivité électriques souhaitées, correspondant à une résistance par carré de 8 à 15 Ω/Π. En particulier, les inventeurs ont pu atteindre ce but en réussissant à élaborer des couches d'épaisseurs diminuées et présentant cette combinaison de propriétés.
A cet effet, l'invention a donc pour objet une électrode transparente pour cellule photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend
- une couche de croissance de nanoparticules cristallisées de tailles latérales majoritairement au moins égales à 30 nm d'un matériau semi-conducteur, en un pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules (en anglais : surface coverage) compris entre 5 et 40 %, - directement revêtue d'une couche électroconductrice.
Le pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules est la proportion de surface (du substrat notamment verrier) couverte par les nanoparticules. Par ailleurs, l'épaisseur de la couche de croissance est essentiellement égale au diamètre (ou taille latérale) des nanoparticules.
Ainsi a-t-on pu atteindre les valeurs de flou désirées citées précédemment, l'absorption faible du rayonnement solaire et la résistivité électrique convenables. De plus, lorsque la couche électroconductrice est fabriquée par pulvérisation cathodique assistée par magnétron, le traitement supplémentaire à l'acide qui était nécessaire, devient superflu ; le procédé de fabrication de l'électrode transparente s'en trouve simplifié, raccourci et moins coûteux.
Selon d'autres caractéristiques de l'électrode transparente pour cellule photovoltaïque de l'invention :
- les nanoparticules ont des tailles latérales majoritairement au plus égales à 300 nm ; on sait contrôler ces tailles latérales, en particulier les augmenter, dans un dépôt chimique en phase vapeur par combustion, en éloignant la source productrice des nanoparticules (flamme et buse projetant les précurseurs) du substrat ;
- le pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules est au plus égal à 25, notamment à 20% ;
- les nanoparticules sont majoritairement individualisées, non agglomérées ;
- l'épaisseur cumulée de cesdites deux couches est au plus égale à 1 ,5 pm, au moins égale à 300 nm ; d'autre part l'épaisseur de la seule couche électroconductrice est comprise de préférence entre 300 et 650 nm, en particulier au plus égale à 550 nm ; pour des tailles latérales des nanoparticules centrées sur 100, respectivement 200 nm, un pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules de 20 ± 10 % dans les deux cas, on peut obtenir un flou maximal de l'ensemble desdites deux couches de 35 % pour une épaisseur cumulée de celles-ci de 1 ,2, respectivement 0,7 pm ; l'absorption lumineuse définie dans l'exemple 1 ci-dessous est de 7, respectivement 3 %, la résistance /□ de l'électrode sur son substrat est de 7, respectivement 1 0 Ω/D, c'est-à-dire que la cellule photovoltaïque comprenant chacune de ces deux électrodes est hautement fonctionnelle ;
- les nanoparticules sont choisies parmi SnC>2, Sn02 :F, ZnO, ZnO :AI, ZnO :Ga, ZnO :B, ZnO :ln, InO :Sn, Al203, Si02 , Ti02 seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux ;
- la couche électroconductrice est choisie parmi Sn02 :F, ZnO :AI, ZnO :Ga, ZnO :B, ZnO :ln, InO :Sn seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux ;
- les nanoparticules et la couche électroconductrice ont la même structure cristalline ; des exemples en sont la structure cassitérite pour Sn02 ou la structure wurzite pour ZnO ; les nanoparticules et la couche électroconductrice peuvent alors être essentiellement à base du même oxyde ; alors les nanoparticules cristallisées favorisent la croissance de la couche électroconductrice.
Un autre objet de l'invention consiste en un substrat transparent notamment verrier associé à une électrode telle que décrite ci-dessus, avec interposition éventuelle d'une ou plusieurs couches, en vue de constituer, en particulier, un substrat de face avant de cellule photovoltaïque.
De manière optionnelle, le substrat transparent peut être directement revêtu d'une première couche d'au moins un nitrure ou oxynitrure ou oxyde ou oxycarbure de Si, Al ou Ti, notamment SiOC, Si02, SiON, Ti02, TiN ou Al203 seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux, d'épaisseur comprise entre 5 et 80 nm. Dans le cas où le substrat transparent est en verre sodocalcique, cette première couche a une fonction barrière vis-à-vis de la migration des alcalins du verre.
Cette première couche peut être directement revêtue d'une seconde couche mixte d'un ou plusieurs composés de ladite première couche et d'au moins un nitrure ou oxynitrure ou oxyde ou oxycarbure de Sn, Zn ou In, notamment Sn02, ZnO ou InO seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux, et d'épaisseur comprise entre 3 et 65 nm.
L'empilement desdites première et/ou seconde couches est directement revêtu de la couche de croissance de nanoparticules cristallisées et de la couche électroconductrice constituant l'électrode transparente de l'invention. Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication d'une électrode transparente pour cellule photovoltaïque telle que décrite ci-dessus, comprenant
- le dépôt, sur un substrat transparent, d'une couche de croissance de nanoparticules cristallisées, par voie liquide ou par dépôt chimique en phase vapeur par combustion (Combustion Chemical Vapour Déposition - CCVD),
- puis le dépôt d'une couche électroconductrice par dépôt chimique en phase vapeur (Chemical Vapour Déposition - CVD) ou par pulvérisation cathodique, notamment assistée par magnétron.
L'invention est maintenant illustrée par les exemples suivants.
Exemple 1
On effectue un dépôt chimique en phase vapeur par combustion avec un brûleur linéaire (15 cm) maintenu au dessus du ruban continu de verre sodocalcique dans la partie de son installation de fabrication comprenant l'exit et le début de l'étenderie.
La vitesse de défilement du verre est comprise entre 4 et 12 m/min, elle est ici précisément de 10 m/min ; l'épaisseur du verre est de 3 mm.
25 ml/min de 2-éthylhexanoate d'étain (II) 0,5 M en solution dans le toluène sont mélangés à 3 l/min d'oxygène et introduits dans une flamme produite par 1 ,5 l/min de méthane et 3,2 l/min d'oxygène. On ajoute 5 l/min d'oxygène pour obtenir Sn02 totalement oxydé. La buse projetant les précurseurs dans la flamme est positionnée 60 cm au-dessus du ruban continu de verre.
Tout moyen de refroidissement peut être employé au-dessus ou en- dessous du ruban continu pour que la température du gaz devant le substrat soit de 200 °C.
Les particules primaires de Sn02 ont un diamètre (taille latérale) d'environ 100 nm. Le pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules (en anglais : surface coverage) est consigné dans le tableau ci-dessous.
Sur cette couche de croissance, on dépose ensuite, toujours sur le ruban continu de verre dans la partie de sa fabrication comprenant l'exit et le début de l'étenderie, une couche électroconductrice de Sn02 :F par dépôt chimique en phase vapeur, à partir des proportions de précurseurs exprimées en % molaires et reportées dans le tableau ci-dessous.
Le substrat de face avant de cellule photovoltaïque ainsi obtenu est évalué par diverses mesures dont les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous.
Est précisée l'épaisseur cumulée de la couche de croissance et de la couche électroconductrice.
Le flou (en %) (« haze » en anglais) est une grandeur représentative d'un élément à dévier un rayonnement. Dans cette demande, les valeurs de flou sont mesurées au hazemeter selon la norme ASTM D 1003.
La transmission lumineuse totale TL (en %) comprend la transmission lumineuse directe et la transmission lumineuse diffuse, et est déterminée selon la norme ISO 9050 : 2003. On indique dans le tableau l'absorption (en %), qui est le complément à 100 % de la transmission lumineuse totale.
On indique également la résistance/D (Ω/D) de l'électrode sur son substrat.
Exemple 2
Le substrat de face avant se différencie de celui de l'exemple précédent par la préparation de la couche de croissance. Pour celle-ci, on utilise SnCI4 maintenu à 60°C comme précurseur, dans lequel on fait buller N2 (300 ml/min) utilisé comme gaz vecteur et injecté dans la buse centrale d'un brûleur.
La flamme du brûleur est produite par mélange de 1 ,8 l/min de H2 et 4 l/min de 02. On ajoute 5 l/min de 02 pour obtenir du Sn02 totalement oxydé.
La tête du brûleur est positionnée 40 cm au-dessus du substrat verrier et les particules ont une taille moyenne de 75 nm.
Une couche électroconductrice de Sn02 :F est formée comme à l'exemple 1 , mais à partir des proportions de précurseurs exprimées en % molaires et reportées dans le tableau ci-dessous.
Exemple 3
Le substrat de face avant se différencie de ceux des exemples précédents par la préparation de la couche de croissance.
Pour celle-ci on mélange du tétraméthylétain Sn(CH3)4 à 1500 ppm avec He, on introduit ce mélange dans une flamme H2-02-Ar. On ajoute 5 l/min de 02 pour obtenir Sn02 totalement oxydé. La tête du brûleur est positionnée 20 cm au-dessus du substrat verrier, les particules ont un diamètre moyen de 50 nm. La couche électroconductrice est formée comme aux exemples précédents à partir des proportions de précurseurs exprimées en % molaires et reportées dans le tableau ci-dessous.
Exemple 4
En l'absence d'une couche de croissance, on forme de la même manière qu'aux exemples précédents, une couche électroconductrice sur le ruban continu de verre sodocalcique, mais en partant cette fois des proportions différentes suivantes de précurseurs, exprimées en % molaires et reportées dans le tableau ci-dessous.
TABLEAU
Figure imgf000010_0001
MBTCI = trichlorure de monobutylétain
TFA = acide trifluoroacétique
On constate que la présence de la couche de croissance de densité de nanoparticules choisie permet d'obtenir le flou désiré pour une valeur sensiblement diminuée de l'absorption et pour une valeur préservée de la conductivité électrique. Il en résulte un rendement amélioré de la cellule photovoltaïque.

Claims

REVENDICATIONS
Electrode transparente pour cellule photovoltaïque, caractérisée en ce qu'elle comprend
- une couche de croissance de nanoparticules cristallisées de tailles latérales majoritairement au moins égales à 30 nm d'un matériau semiconducteur, en un pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules compris entre 5 et 40 %,
- directement revêtue d'une couche électroconductrice.
Electrode selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les nanoparticules ont des tailles latérales majoritairement au plus égales à 300 nm.
Electrode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pourcentage de la surface couverte par les nanoparticules est au plus égal à 25, notamment à 20%.
Electrode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nanoparticules sont majoritairement individualisées, non agglomérées.
Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur cumulée de ces dites deux couches est au plus égale à 1 ,5 pm.
Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur cumulée de ces dites deux couches est au moins égale à 300 nm.
Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nanoparticules sont choisies parmi Sn02, Sn02 :F, ZnO, ZnO :AI, ZnO :Ga, ZnO :B, ZnO :ln, InO :Sn, Al203, Si02 , Ti02 seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux.
Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche électroconductrice est choisie parmi Sn02 :F, ZnO :AI, ZnO :Ga, ZnO :B, ZnO :ln, InO :Sn seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux.
Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nanoparticules et la couche électroconductrice ont la même structure cristalline.
10. Electrode selon la revendication 9, caractérisée en ce que les nanoparticules et la couche électroconductrice sont essentiellement à base du même oxyde.
11 . Substrat transparent notamment verrier associé à une électrode selon l'une des revendications précédentes, avec interposition éventuelle d'une ou plusieurs couches.
12. Procédé de fabrication d'une électrode selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant
- le dépôt, sur un substrat transparent, d'une couche de croissance de nanoparticules cristallisées, par voie liquide ou par dépôt chimique en phase vapeur par combustion,
- puis le dépôt d'une couche électroconductrice par dépôt chimique en phase vapeur ou par pulvérisation cathodique, notamment assistée par magnétron.
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