一种制造光伏装置的方法包括：在衬底上施加（206）二嵌段共聚物层；以及从二嵌段共聚物层中去除第一聚合物材料，以形成多个分布的孔。在二嵌段共聚物层的余下表面上和在孔中与衬底接触地沉积（212）图案形成层。剥离（214）二嵌段共聚物层，并且，图案形成层的部分被保留为与衬底接触。使用图案形成层蚀刻（216）衬底以保护衬底的部分来在衬底中形成柱，使得这些柱在光伏装置中提供辐射吸收结构。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种制造光伏装置的方法包括：在衬底上施加（206）二嵌段共聚物层；以及从二嵌段共聚物层中去除第一聚合物材料，以形成多个分布的孔。在二嵌段共聚物层的余下表面上和在孔中与衬底接触地沉积（212）图案形成层。剥离（214）二嵌段共聚物层，并且，图案形成层的部分被保留为与衬底接触。使用图案形成层蚀刻（216）衬底以保护衬底的部分来在衬底中形成柱，使得这些柱在光伏装置中提供辐射吸收结构。【专利说明】用于高效太阳能电池的均匀分布的自组装锥形柱
本专利技术涉及光伏装置，并且，更具体地涉及用于使用锥形柱形成(cone-shaped pillar formation)来提高性能的装置和方法。
技术介绍
太阳能装置利用光伏电池来产生电流。太阳光中的光子入射到太阳能电池或面板 上，并且被诸如硅的半导体材料吸收。载流子获得允许它们流过该材料以产生电的能量。因 此，太阳能电池将太阳能转换为可用的电量。当光子入射到硅片时，光子可以通过硅被传输，该光子可以从表面上反射掉，或 者，如果光子能量高于硅带隙值，则光子可以被硅吸收。根据带结构，这产生电子空穴对并 有时产生热。当光子被吸收时，其能量被提供给晶格中的载流子。价带中的电子可以被激发到 导带中，在导带中，这些电子在半导体内自由地移动。(多个)电子是其一部分的键形成空 穴。这些空穴可以移动通过晶格，从而产生移动的电子空穴对。光子只需要具有比带隙的能量高的能量以便将电子从价带激发到导带中。由于太 阳辐射由具有比硅的带隙高的能量的光子构成，所以较高能量的光子将会被太阳能电池吸 收，其中一些能量(在带隙以上)被转变为热，而不是被转变为可用的电能。
技术实现思路
一种制造光伏装置的方法包括:在衬底上施加二嵌段共聚物层；以及从二嵌段共 聚物层中去除第一聚合物材料，以形成多个分布的孔。在二嵌段共聚物层的余下表面上和 在孔中与衬底接触地沉积图案形成层。剥离二嵌段共聚物层，并且，图案形成层的部分被保 留为与衬底接触。使用图案形成层蚀刻衬底以保护衬底的部分来在衬底中形成柱，使得所 述柱在光伏装置中提供辐射吸收结构。一种制造光伏装置的方法包括:在衬底上形成介电层；在介电层上形成焊料层； 对焊料层进行退火，以在介电层上形成均匀分布的焊球；使用焊球来蚀刻衬底以保护衬底 的部分来在衬底中形成柱，使得所述柱在光伏装置中提供辐射吸收结构；以及对柱进行湿 法蚀刻，以形成要合并到光伏装置中的锥形结构。一种光伏装置包括衬底，该衬底包括多个均匀间隔开和分布的纳米级锥形柱，所 述锥形柱包括黑硅。根据下面的要结合附图阅读的对其示例性实施例的详细描述，这些和其它特征和 优点将会变得显而易见。【专利附图】【附图说明】本公开将在下面参照下述图的优选实施例的描述中提供细节，在这些图中:图1A是根据本原理的具有二嵌段共聚物层的衬底和在其上形成的可任选的底漆膜的横截面图；图1B是根据本原理的二嵌段共聚物层的第一聚合物被去除了以在其上形成孔的 图1A的衬底的横截面图；图1C是根据本原理的具有与衬底接触地在二嵌段共聚物层的第二聚合物上和在 孔中形成的图案形成层的图1B的衬底的横截面图；图1D是根据本原理的示出衬底上的图案形成层的图1C的衬底的横截面图；图1E是根据本原理的示出在衬底中形成的柱的图1D的衬底的横截面图；图2A是根据本原理的在其上形成有薄介电层的多晶或单晶硅衬底的横截面图；图2B是根据本原理的具有在薄介电层上沉积的金属层的图2A的衬底的横截面 图；图2C是根据本原理的在热退火以在薄介电层上形成焊球之后的图2B的衬底的横 截面图；图2D是根据本原理的示出用作蚀刻衬底的图案的焊球的图2C的衬底的横截面 图；图2E是根据本原理的示出在衬底中形成的锥形柱的图2D的衬底的横截面图；图3A是根据本原理的示出在衬底中形成的柱/锥形物的衬底的横截面图；图3B是根据本原理的示出在柱上形成的电极层的图3A的衬底的横截面图；图3C是根据本原理的示出在电极层上形成的pin 二极管堆的图3B的衬底的横截 面图；图3D是根据本原理的示出在pin堆上形成的另一个电极的图3C的衬底的横截面 图；图4A是根据本原理的具有孔的二嵌段共聚物层的扫描电子显微图像；图4B是根据本原理的使用孔形成的图案形成层的扫描电子显微图像；图4C是示出图4B的放大图的扫描电子显微图像；图5是示出根据本原理形成的结构的接近零的反射率的反射率与波长的关系曲 线图；图6是根据一个示例性实施例的用于制造光伏装置的方法的框图/流程图；以及图7是根据一个示例性实施例的用于制造光伏装置的另一种方法的框图/流程 图。【具体实施方式】本原理提供提高了入射辐射的吸收的光伏装置和制造方法。对于高效的硅太阳能 电池，黑硅是期望的材料，因为它最大化光谱的吸收并最小化反射。可以通过蚀刻锥形柱来 形成黑硅，以形成吸收表面。在一个实施例中，锥形物形成可以包括:使用二嵌段共聚物来 对晶片或衬底(例如，基于硅的衬底)进行构图以便蚀刻。在另一个实施例中，为了蚀刻衬 底，可以形成焊图案或纳米点图案。对于衬底，可以利用玻璃或者其它基于硅的衬底材料。 可以利用根据本原理形成的柱以进一步形成用于形成一个或多个光伏电池的p-1-n 二极 管层或其它层。在其它实施例中，可以利用多结电池来实现优越的载流子收集效率。多结电池包括堆叠在彼此的顶部上的两个或更多个电池。透射通过顶部电池的任何辐射具有被下部电 池吸收的可能性。将会理解，将用具有晶片的给定的示例性构架来描述本专利技术；但是，可以在本专利技术 的范围内改变其它构架、结构、衬底材料以及处理特征和步骤。还将理解，当作为层、区域或衬底的元件被提及在另一个元件“上”或“上方”时， 它可以直接在该另一个元件上，或者，也可以存在中间元件。与此形成对照的是，当一个元 件被提到“直接”在另一个元件“上”或“上方”时，不存在中间元件。还将理解，当一个元件 被提到与另一个元件“连接”或“耦接”时，它可以与该另一个元件直接连接或耦接，或者，可 以存在中间元件。与此形成对照的是，当一个元件被提到与另一个元件“直接连接”或“直 接耦接”时，不存在中间元件。本文中描述的方法可以用于制造光伏装置或芯片。所得到的装置可以由制造者以 原始的晶片形式(即，作为具有多个非封装的芯片的单晶片)、作为裸芯片(bare die)或者 以封装的形式分配。在后一种情况中，芯片被安装在单芯片封装(例如，塑料载体，具有被附 着到母板或其它更高级别的载体上的引线(lead))中或者在多芯片封装(例如，具有表面互 连件或掩埋互连件中的任意一个或两个的陶瓷载体)中。在任何情况中，芯片然后与其它芯 片、分离的电路元件和/或其它信号处理装置集成，作为(a)诸如母板的中间产品或者(b) 终端产品二者的一部分。终端产品可以是包括集成电路芯片的任何产品，其范围为从玩具 和其它低端应用到具有显示器、键盘或其它输入装置和中央处理器的高级计算机产品。现在参照其中相同的附图标记表示相同或相似的元件的附图，并首先参照图1A 至1E，示例性地示出在衬底上形成锥形柱的处理形式。本处理是无掩模的、低成本，并且，可 以在低温下(例如，低于约500摄氏度)执行。参照图1A，衬底12可以包括硅材料，并且，可以包括单(单晶)硅或者多晶硅(多晶 娃本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造光伏装置的方法，包括：在衬底上施加二嵌段共聚物层；从二嵌段共聚物层中去除第一聚合物材料，以形成多个分布的孔；在二嵌段共聚物层的余下表面上和在孔中与衬底接触地沉积图案形成层；剥离二嵌段共聚物层和图案形成层的部分，以保留与衬底接触的图案形成层的部分；以及使用图案形成层蚀刻衬底以保护衬底的部分来在衬底中形成柱，使得所述柱在光伏装置中提供辐射吸收结构。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·迪米特拉克鲍勒斯，A·J·鸿，J·吉姆，D·K·萨达纳，徐崑庭，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：
国别省市：
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