FR2947953A1 - Photovoltaic cell, has electrically insulated layer that is arranged on electrically conductive layer, where current collector and electrically insulated layer are arranged in complementary manner - Google Patents
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Abstract
Description
Cellule photovoltaïque améliorée et procédé de réalisation Domaine technique de l'invention Improved photovoltaic cell and method of realization Technical field of the invention
L'invention est relative à une cellule photovoltaïque comportant successivement un substrat de support, une couche électriquement conductrice et un collecteur de courant. The invention relates to a photovoltaic cell successively comprising a support substrate, an electrically conductive layer and a current collector.
L'invention est également relative à un procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque. The invention also relates to a method for producing a photovoltaic cell.
État de la technique State of the art
Dans le domaine des cellules photovoltaïques, la recherche se focalise principalement sur l'amélioration du rendement de conversion de la cellule et sur la simplification de son procédé de réalisation. In the field of photovoltaic cells, research focuses mainly on improving the conversion efficiency of the cell and simplifying its production process.
20 De manière conventionnelle, une cellule photovoltaïque est formée par une diode, par exemple, une jonction de type pin réalisée dans un matériau semi-conducteur tel que le silicium. La diode comporte alors une zone dopée par une impureté de type p, par exemple du bore, qui est en contact avec une zone dopée par une impureté de type n, par exemple du phosphore. La 25 photodiode peut donc être réalisée simplement par la formation d'une zone dopée de type n au sein d'un substrat de type p. Conventionally, a photovoltaic cell is formed by a diode, for example, a pin-type junction made of a semiconductor material such as silicon. The diode then comprises a zone doped with a p-type impurity, for example boron, which is in contact with a zone doped with an n-type impurity, for example phosphorus. The photodiode can therefore be made simply by forming an n-type doped region within a p-type substrate.
Une fois la jonction réalisée, il est nécessaire de former des collecteurs de courant qui permettent d'utiliser le courant généré, hors de la cellule 30 photovoltaïque. 15 2 Once the junction is made, it is necessary to form current collectors which make it possible to use the generated current outside the photovoltaic cell. 15 2
Le document de Roca et al. ( Process development of amorphous silicon/crystalline silicon solar cells , Solar Energy Materials and Solar Cells 48 (1997) 15-24) décrit une architecture particulière de cellule photovoltaïque. Comme illustré à la figure 1, la cellule solaire comporte une jonction photovoltaïque formée dans un substrat 1. Le substrat 1 est recouvert par un oxyde transparent conducteur 2. Des collecteurs de courant 3 sont ensuite formés par dépôt électrochimique au moyen d'un masque sacrificiel 4 en résine depuis les zones libres de l'oxyde transparent conducteur 2. Cette architecture présente certains avantages mais elle est relativement longue à mettre en oeuvre et elle présente des risques de mauvais rendement de fabrication. The document by Roca et al. The process of amorphous silicon / crystalline silicon solar cells, Solar Energy Materials and Solar Cells 48 (1997) 15-24) describes a particular photovoltaic cell architecture. As illustrated in FIG. 1, the solar cell comprises a photovoltaic junction formed in a substrate 1. The substrate 1 is covered by a transparent conductive oxide 2. Current collectors 3 are then formed by electrochemical deposition using a sacrificial mask 4 resin from the free areas of the transparent conductive oxide 2. This architecture has some advantages but is relatively long to implement and it has risks of poor manufacturing performance.
Objet de l'invention L'invention a pour objet une cellule photovoltaïque qui un bon rendement de conversion avec un procédé de fabrication rapide et fiable. OBJECT OF THE INVENTION The subject of the invention is a photovoltaic cell which has a good conversion efficiency with a fast and reliable manufacturing process.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'une couche 20 électriquement isolante est disposée sur la couche électriquement conductrice. The device according to the invention is characterized in that an electrically insulating layer 20 is disposed on the electrically conductive layer.
L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une cellule photovoltaïque qui soit robuste, facile à mettre en oeuvre et qui comporte un 25 nombre réduit d'étapes technologiques. The invention also relates to a method for producing a photovoltaic cell which is robust, easy to implement and which comprises a reduced number of technological steps.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte, sur un substrat de support : - la formation d'une couche transparente électriquement conductrice, 30 - la formation d'une couche transparente électriquement isolante,15 la structuration de la couche transparente électriquement isolante pour laisser libre une zone de la couche transparente électriquement conductrice, la formation d'un collecteur de courant par dépôt électrochimique depuis la zone de la couche transparente électriquement conductrice. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 15 - la figure 1 représente, de manière schématique, en coupe, une cellule photovoltaïque en cours d'élaboration selon l'art antérieur, - la figure 2 représente, de manière schématique, en coupe, une cellule photovoltaïque selon l'invention, 20 - les figures 3 et 4, représentent, de manière schématique, en coupe, des étapes de réalisation d'une cellule photovoltaïque suivant un procédé selon l'invention. The method according to the invention is characterized in that it comprises, on a support substrate: the formation of an electrically conductive transparent layer, the formation of an electrically insulating transparent layer, the structuring of the layer electrically insulating transparent film to leave free a zone of the electrically conductive transparent layer, the formation of a current collector by electrochemical deposition from the region of the transparent electrically conductive layer. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically represents, in section, a photovoltaic cell being produced according to the prior art; FIG. 2 is a schematic sectional view of a photovoltaic cell according to the invention, FIGS. 4, show, in schematic form, in section, steps for producing a photovoltaic cell according to a method according to the invention.
25 Description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Comme illustré à la figure 2, la cellule photovoltaïque comprend un substrat 1 de support qui est recouvert par une couche électriquement conductrice 2. La couche électriquement conductrice 2 est recouverte par une couche 30 électriquement isolante 5 et au moins un collecteur de courant 3. La couche électriquement isolante 5 comporte au moins une zone vide pour permettre la 10 connexion électrique entre le collecteur de courant 3 et la couche électriquement conductrice 2. Ainsi, la couche électriquement isolante 5 et le collecteur de courant sont disposés sur la couche électriquement conductrice 2. Le collecteur de courant 3 peut être disposé directement sur la couche électriquement conductrice 2 ou par l'intermédiaire d'un matériau électriquement conducteur 6. As illustrated in FIG. 2, the photovoltaic cell comprises a support substrate 1 which is covered by an electrically conductive layer 2. The electrically conductive layer 2 is covered by an electrically insulating layer 5 and at least one current collector 3. The electrically insulating layer 5 comprises at least one empty zone to allow the electrical connection between the current collector 3 and the electrically conductive layer 2. Thus, the electrically insulating layer 5 and the current collector are arranged on the electrically conductive layer 2. The current collector 3 can be arranged directly on the electrically conductive layer 2 or via an electrically conductive material 6.
La couche électriquement isolante 5 permet de protéger la couche électriquement conductrice 2 de l'environnement extérieur. De cette manière, ~o la dégradation dans le temps de la cellule photovoltaïque est réduite, notamment liée au vieillissement de la couche électriquement conductrice. The electrically insulating layer 5 makes it possible to protect the electrically conductive layer 2 from the external environment. In this way, ~ o the degradation in time of the photovoltaic cell is reduced, particularly related to the aging of the electrically conductive layer.
La jonction photovoltaïque de la cellule est disposée dans le substrat 1 de support. La jonction photovoltaïque est réalisée par toute jonction adaptée, 15 par exemple, par une jonction de type PIN formée dans un matériau cristallin (polycristallin ou monocristallin) ou par une jonction entre un matériau cristallin et un matériau amorphe. La jonction photovoltaïque est par exemple en silicium ou en tout autre matériau adapté, par exemple une jonction comme CdS/CdTe ou à bas de matériaux organique comme 20 PEDOTIPSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)). Le substrat de support est par exemple en silicium cristallin ou en tout autre matériau adapté. The photovoltaic junction of the cell is disposed in the support substrate 1. The photovoltaic junction is made by any suitable junction, for example, by a PIN type junction formed in a crystalline material (polycrystalline or monocrystalline) or by a junction between a crystalline material and an amorphous material. The photovoltaic junction is for example made of silicon or any other suitable material, for example a junction such as CdS / CdTe or low organic materials such as PEDOTIPSS (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate)). The support substrate is for example crystalline silicon or any other suitable material.
Dans une variante de réalisation privilégiée, le collecteur de courant 3 25 occupe au moins toute la zone vide associée de la couche électriquement isolante 5. Ainsi, le collecteur de courant 3 et la couche électriquement isolante 5 sont formés sur la couche électriquement conductrice 2 et de manière complémentaire de sorte que la couche électriquement conductrice 2 n'est pas en contact avec le milieu extérieur. Ainsi, il ne peut y avoir le 30 dépôt ou la stagnation d'un matériau parasite dans la zone vide de la couche électriquement isolante et non rebouchée par le collecteur de courant. La In a preferred embodiment, the current collector 3 occupies at least the entire associated empty zone of the electrically insulating layer 5. Thus, the current collector 3 and the electrically insulating layer 5 are formed on the electrically conductive layer 2 and in a complementary manner so that the electrically conductive layer 2 is not in contact with the external environment. Thus, there can be no deposit or stagnation of a parasitic material in the empty zone of the electrically insulating layer and not closed by the current collector. The
cuvette ainsi formée serait alors une zone privilégiée pour des réactions parasites comme par exemple pour la corrosion différentielle du collecteur de courant. The well thus formed would then be a preferred zone for parasitic reactions such as, for example, for differential corrosion of the current collector.
De manière encore plus avantageuse, les dimensions de la zone libre et du collecteur associé sont identiques ou sensiblement identiques de manière à optimiser la surface de la cellule photovoltaïque. La surface ouverte dans la couche électriquement conductrice et recouverte par le collecteur de courant limite la quantité de courant qui peut être extrait par le collecteur de courant. ~o Il n'est donc pas utile d'avoir un collecteur de courant plus large dans sa partie supérieure et qui a pour effet de réduire la surface effective de collection du rayonnement lumineux. Even more advantageously, the dimensions of the free zone and the associated collector are identical or substantially identical so as to optimize the surface of the photovoltaic cell. The open surface in the electrically conductive layer and covered by the current collector limits the amount of current that can be extracted by the current collector. ~ o It is therefore not necessary to have a wider current collector in its upper part and which has the effect of reducing the effective collection area of the light radiation.
La couche électriquement conductrice 2 et la couche électriquement isolante 15 5 doivent être traversées par le rayonnement lumineux pour que la cellule photovoltaïque délivre du courant. L'ensemble formé par les couches électriquement isolante 5 et électriquement conductrice 2 ne doit donc pas empêcher le rayonnement lumineux d'atteindre la jonction photovoltaïque. La transmission effectif du rayonnement lumineux doit être la plus élevée 20 possible, de préférence supérieur ou égal à 80%. La couche électriquement isolante 5 et la couche électriquement conductrice 2 doivent séparément avoir des propriétés de transparence au rayonnement lumineux incidents, mais elles doivent surtout conserver ces propriétés lors de leur combinaison. Les couches électriquement isolante 5 et électriquement conductrice 2 sont 25 donc transparentes seules et en combinaison. Pour les couches électriquement isolante 5 et électriquement conductrice 2, le coefficient d'absorption doit être inférieur à 0,5 sur la majorité du spectre solaire (300-1200nm). The electrically conductive layer 2 and the electrically insulating layer 15 must be traversed by the light radiation for the photovoltaic cell to deliver current. The assembly formed by the electrically insulating and electrically conductive layers 2 must not therefore prevent the light radiation from reaching the photovoltaic junction. The effective transmission of the light radiation should be as high as possible, preferably greater than or equal to 80%. The electrically insulating layer 5 and the electrically conductive layer 2 must separately have incident light radiation properties, but they must above all retain these properties when they are combined. The electrically insulating and electrically conductive layers 2 are therefore transparent alone and in combination. For the electrically insulating and electrically conductive layers 2, the absorption coefficient must be less than 0.5 over the majority of the solar spectrum (300-1200 nm).
30 La couche électriquement conductrice 2 est typiquement un oxyde transparent conducteur. La couche électriquement conductrice 2 permet le 6 The electrically conductive layer 2 is typically a conductive transparent oxide. The electrically conductive layer 2 allows the 6
passage du courant depuis la jonction photovoltaïque vers le collecteur de courant 3 mais elle ne participe pas à l'effet photovoltaïque. La couche électriquement conductrice 2 est, par exemple, un oxyde d'indium-étain ou un oxyde de zinc dopé à l'aluminium. passage of the current from the photovoltaic junction to the current collector 3 but it does not participate in the photovoltaic effect. The electrically conductive layer 2 is, for example, an indium tin oxide or a zinc oxide doped with aluminum.
Dans une autre variante de réalisation qui peut être combinée aux précédentes, les deux couches 2 et 5 doivent former une couche antireflet afin de permettre un meilleur confinement du rayonnement lumineux dans la cellule photovoltaïque et ainsi un rendement de conversion amélioré. Pour obtenir le confinement recherché, l'indice de réfraction des différentes couches traversées par le rayonnement lumineux doit être croissant. Ainsi, il faut l'indice de réfraction de la couche électriquement isolante 5 soit inférieur à l'indice de la couche électriquement conductrice 2 qui doit avoir elle même un indice inférieur à celui du substrat. In another embodiment which can be combined with the above, the two layers 2 and 5 must form an antireflection layer to allow better confinement of the light radiation in the photovoltaic cell and thus an improved conversion efficiency. To obtain the desired confinement, the refractive index of the different layers traversed by the light radiation must be increasing. Thus, the refractive index of the electrically insulating layer 5 must be less than the index of the electrically conductive layer 2 which must itself have an index less than that of the substrate.
Dans la majorité des cas, les contraintes optiques de la cellule sont affectées à la couche électriquement isolante 5 car la couche électriquement conductrice 2 présente un très bon coefficient de transmission de la lumière. II faut cependant tenir compte de l'interaction optique entre les deux couches. De ce fait, la couche électriquement isolante 5 est réalisée dans un matériau qui présente un coefficient d'absorption k inférieur ou égal à 0,5. L'épaisseur de la couche électriquement isolante 5 dépend de son indice de réfraction et de la proportion de rayonnement lumineux qui doit arriver à la jonction photovoltaïque. Afin d'obtenir un bon effet antireflet, la couche électriquement isolante présente un indice de réfraction n compris entre 1,5 et 2,5 (pour une longueur d'onde égale à 630nm) pour un substrat en silicium en CdS/CdTe ou en matériau organique. In the majority of cases, the optical stresses of the cell are assigned to the electrically insulating layer 5 because the electrically conductive layer 2 has a very good light transmission coefficient. However, the optical interaction between the two layers must be taken into account. As a result, the electrically insulating layer 5 is made of a material that has an absorption coefficient k less than or equal to 0.5. The thickness of the electrically insulating layer 5 depends on its refractive index and the proportion of light radiation that must arrive at the photovoltaic junction. In order to obtain a good antireflection effect, the electrically insulating layer has a refractive index n between 1.5 and 2.5 (for a wavelength equal to 630 nm) for a silicon substrate in CdS / CdTe or in organic material.
Dans le cas où la couche électriquement conductrice 2 est un oxyde 30 transparent conducteur avec une épaisseur comprise entre 60 et 100nm, la couche électriquement isolante 5 est réalisée dans un matériau qui présente In the case where the electrically conductive layer 2 is a conductive transparent oxide with a thickness of between 60 and 100 nm, the electrically insulating layer 5 is made of a material which has
un coefficient d'absorption k inférieur ou égale à 0,5, un indice de réfraction n compris entre 1,5 et 2,5 (pour une longueur d'onde égale à 630nm) et l'épaisseur de la couche électriquement isolante est alors avantageusement comprise entre 10 et 100nm. an absorption coefficient k less than or equal to 0.5, a refractive index n between 1.5 and 2.5 (for a wavelength equal to 630 nm) and the thickness of the electrically insulating layer is then advantageously between 10 and 100 nm.
Le matériau de la couche électriquement isolante 5 est, par exemple, un oxyde de silicium, un nitrure de silicium ou un matériau de type a-SiC :H stoechiométrique ou non. Le matériau de la couche électriquement isolante 5 peut également être un empilement ou un mélange de ces derniers matériaux. De manière préférentielle, si la couche électriquement isolante 5 est un matériau à base de silicium, comme des oxydes ou nitrures de silicium ou un matériau de type a-SiC :H, le matériau est non stoechiométrique et présente une plus forte concentration en atomes de silicium. The material of the electrically insulating layer 5 is, for example, a silicon oxide, a silicon nitride or a stoichiometric a-SiC: H type material. The material of the electrically insulating layer 5 may also be a stack or a mixture of these latter materials. Preferably, if the electrically insulating layer 5 is a silicon-based material, such as silicon oxides or nitrides or a-SiC: H type material, the material is non-stoichiometric and has a higher concentration of carbon atoms. silicon.
Afin que la cellule photovoltaïque puisse être mise en oeuvre au moyen d'un procédé de réalisation robuste, facile à mettre en oeuvre et qui assure des cadences compatibles avec une réalisation industrielle, il est avantageux de former le collecteur de courant 3 par dépôt électrochimique. Cependant, ce mode de réalisation implique des contraintes supplémentaires au niveau de la structure à réaliser. So that the photovoltaic cell can be implemented by means of a robust manufacturing method, easy to implement and which ensures rates compatible with an industrial implementation, it is advantageous to form the current collector 3 by electrochemical deposition. However, this embodiment involves additional constraints in terms of the structure to be produced.
Comme expliquée précédemment, la couche électriquement isolante 5 est structurée afin de présenter au moins une zone vide. Cette zone vide qui laisse libre une partie de la couche électriquement conductrice 2 est alors utilisée comme masque de croissance pour former le collecteur de courant 3 par dépôt électrochimique. L'épaisseur de la couche électriquement isolante 5 doit donc être suffisante pour obtenir une couche continue et suffisamment résistive. La couche électriquement isolante 5 est réalisée dans un matériau qui présente avantageusement une conductivité inférieure à 10-1° S.cm-1, afin de privilégier le dépôt électrolytique du matériau 3 localement dans les ouvertures. As explained above, the electrically insulating layer 5 is structured so as to have at least one empty zone. This empty zone which leaves free a portion of the electrically conductive layer 2 is then used as a growth mask to form the current collector 3 by electrochemical deposition. The thickness of the electrically insulating layer 5 must therefore be sufficient to obtain a continuous and sufficiently resistive layer. The electrically insulating layer 5 is made of a material which advantageously has a conductivity of less than 10-1 ° S.cm-1, in order to favor the electrolytic deposition of the material 3 locally in the openings.
Cependant, comme la couche électriquement isolante est conservée dans la cellule photovoltaïque finale, elle ne doit pas être trop épaisse ni trop absorbante de manière na pas à limiter la quantité de rayonnement lumineux qui entre dans la cellule photovoltaïque. Il est donc nécessaire de trouver un compromis au niveau de la couche électriquement isolante 5 entre ses caractéristiques optiques et ses caractéristiques électriques. De manière préférentielle, si la couche électriquement isolante 5 est un matériau à base de silicium, comme des oxydes ou nitrures de silicium ou un matériau de type a-SiC :H, le matériau est non stoechiométrique et présente une plus forte concentration en atomes de silicium. However, since the electrically insulating layer is retained in the final photovoltaic cell, it must not be too thick or too absorbent so as not to limit the amount of light radiation entering the photovoltaic cell. It is therefore necessary to find a compromise at the level of the electrically insulating layer 5 between its optical characteristics and its electrical characteristics. Preferably, if the electrically insulating layer 5 is a silicon-based material, such as silicon oxides or nitrides or a-SiC: H type material, the material is non-stoichiometric and has a higher concentration of carbon atoms. silicon.
II a été observé que ces matériaux riches en silicium montrent une absorption plus importante du rayonnement lumineux que les matériaux plus pauvres en silicium, mais les matériaux riches en silicium présentent des caractéristiques électriques plus favorables. Il est donc nécessaire de réduire l'épaisseur de matériau déposé afin de limiter l'absorption du rayonnement lumineux. It has been observed that these silicon-rich materials show a greater absorption of the light radiation than the poorer silicon materials, but the silicon-rich materials have more favorable electrical characteristics. It is therefore necessary to reduce the thickness of deposited material in order to limit the absorption of the light radiation.
Un tel matériau est typiquement obtenu au moyen d'un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. Avantageusement, le dépôt est réalisé à une température inférieure à 200°C afin d'obtenir des matériaux isolants qui sont moins denses et moins conducteurs de courant que ceux réalisés à de plus hautes températures. On peut également utiliser les techniques de dépôt de couches atomiques assistées ou non par plasma (ALD, PEALD). II est aussi possible de déposer des matériaux comme AI2O3, TIOX., le choix est réalisé selon la structure et les contraintes optiques présentes. Such a material is typically obtained by means of plasma enhanced chemical vapor deposition. Advantageously, the deposition is carried out at a temperature of less than 200 ° C. in order to obtain insulating materials which are less dense and less current-conducting than those produced at higher temperatures. It is also possible to use plasma assisted atomic layer deposition techniques (ALD, PEALD). It is also possible to deposit materials such as AI2O3, TIOX, the choice is made according to the structure and optical constraints present.
Dans un mode de réalisation particulier, la cellule photovoltaïque est formée de la manière suivante. Comme illustré à la figure 3, le substrat 1 de support est recouvert par la couche électriquement conductrice 2. La couche 9 électriquement conductrice est déposée par toute technique adaptée, c'est par exemple une couche d'oxyde d'indium-étain ou une couche de type ZnO dopée déposée par pulvérisation. Cette couche électriquement conductrice 2 est recouverte par la couche électriquement isolante 5. La couche électriquement isolante 5 est, par exemple, une couche en nitrure de silicium déposée par dépôt chimique en phase vapeur assistée par plasma de 10nm d'épaisseur. Les conditions d'un tel dépôt sont par exemple, une fréquence de plasma de 13,56Mhz, une température de dépôt de 200°C, une puissance de plasma de 122mW.cm"2, une pression de travail de 1700mTorr, une distance entre les électrodes égale à 1 mm, un flux de silane égale à 648 sccm, un flux d'ammoniac égale à 5,2 sccm sans dilution avec de l'hydrogène. La couche électriquement isolante 5 est ensuite structurée afin de présenter au moins une zone vide qui laisse libre une portion de la couche électriquement conductrice 2 disposée en dessous. In a particular embodiment, the photovoltaic cell is formed in the following manner. As illustrated in FIG. 3, the support substrate 1 is covered by the electrically conductive layer 2. The electrically conductive layer 9 is deposited by any suitable technique, for example an indium-tin oxide layer or a spray-doped ZnO type layer. This electrically conductive layer 2 is covered by the electrically insulating layer 5. The electrically insulating layer 5 is, for example, a layer of silicon nitride deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition of 10 nm thick. The conditions of such a deposit are, for example, a plasma frequency of 13.56Mhz, a deposition temperature of 200 ° C., a plasma power of 122mW.cm -2, a working pressure of 1700mTorr, a distance between the electrodes equal to 1 mm, a flow of silane equal to 648 sccm, an ammonia flow equal to 5.2 sccm without dilution with hydrogen, the electrically insulating layer 5 is then structured so as to present at least one zone vacuum which leaves free a portion of the electrically conductive layer 2 disposed below.
Comme illustré à la figure 4, une fois la ou les zones vides formées, le substrat 1 est soumis à une étape de dépôt électrochimique afin de former le ou les collecteurs de courant 3. Un collecteur de courant 3 ne croît qu'à partir d'une zone découverte de la couche électriquement conductrice. De manière classique, pour obtenir une croissance, la couche électriquement conductrice est soumise à une différence de potentiels selon les conditions opératoires du dépôt électrochimique. As illustrated in FIG. 4, once the empty zone or zones has been formed, the substrate 1 is subjected to an electrochemical deposition step in order to form the current collector (s) 3. A current collector 3 only grows from an exposed area of the electrically conductive layer. In a conventional manner, to obtain growth, the electrically conductive layer is subjected to a potential difference according to the operating conditions of the electrochemical deposition.
Dans les cas où la conductivité de la couche électriquement conductrice 2 n'est pas assez importante, il est avantageux de former une couche d'initiation 6 sur la portion libre de la couche électriquement conductrice 2 afin de favoriser la croissance lors du dépôt électrochimique. La couche d'initiation 6 est, par exemple en argent. Cette couche d'initiation 6 peut être déposée, par exemple, par sérigraphie ou jet d'encre. Cette couche d'initiation 6 peut être formée avant ou après le dépôt de la couche électriquement isolante 5, avantageusement avant le dépôt de la couche électriquement isolante pour que la couche électriquement isolante serve de masque lors de la croissance. In cases where the conductivity of the electrically conductive layer 2 is not large enough, it is advantageous to form an initiation layer 6 on the free portion of the electrically conductive layer 2 to promote growth during electrochemical deposition. The initiation layer 6 is, for example, silver. This initiation layer 6 may be deposited, for example, by screen printing or inkjet. This initiation layer 6 may be formed before or after the deposition of the electrically insulating layer 5, advantageously before the deposition of the electrically insulating layer so that the electrically insulating layer serves as a mask during growth.
La zone vide dans la couche électriquement isolante 5 peut être formée par toute technique adaptée, par exemple, au moyen d'une étape de photolithographie suivie d'une gravure ou par une étape de sérigraphie de pâte gravante ou au moyen d'une gravure par un rayonnement laser. A titre d'exemple, si la couche électriquement isolante 5 est une couche de nitrure de silicium, le rayonnement laser présente un courant de 23,5A, une fréquence de pulsation de 60kHz, une vitesse de faisceau égale à 3m.s-' et un recouvrement de 98% entre deux pulsations. Le laser utilisé est typiquement un laser de type YAG 1064nm. The empty zone in the electrically insulating layer 5 may be formed by any suitable technique, for example by means of a photolithography step followed by etching or by an etching paste screen printing step or by etching by laser radiation. By way of example, if the electrically insulating layer 5 is a silicon nitride layer, the laser radiation has a current of 23.5A, a pulse frequency of 60kHz, a beam speed of 3m.s a 98% overlap between two pulsations. The laser used is typically a YAG 1064nm type laser.
Il est également envisageable de former le collecteur de courant par d'autres techniques, par exemple par les techniques à décollement ou par photolithographie et gravure, une fois la couche électriquement isolante structurée.20 It is also conceivable to form the current collector by other techniques, for example by peeling techniques or by photolithography and etching, once the electrically insulating layer has been structured.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2994767A1 (en) * | 2012-08-23 | 2014-02-28 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR PRODUCING ELECTRICAL CONTACTS OF A SEMICONDUCTOR DEVICE |
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2009
- 2009-11-23 FR FR0905617A patent/FR2947953A1/en not_active Withdrawn
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