CN102272944A - 光伏电池和提高半导体层堆叠中的光俘获的方法 - Google Patents

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Abstract

一种光伏电池包括衬底、半导体层堆叠、反射和导电电极层和纹理模板层。半导体层堆叠布置在衬底上方。电极层位于衬底和半导体层堆叠之间。模板层位于衬底和电极层之间。模板层包括把预定形状应用于电极层的波状上表面。电极层基于电极层的预定形状把光反射回至半导体层堆叠。

Description

光伏电池和提高半导体层堆叠中的光俘获的方法
相关专利申请的交叉引用
本申请是序列号为61/176,072的标题为“Photovoltaic Cells AndMethods To Enhance Light Trapping In Thin Film Silicon”的共同待决的美国临时专利申请(“072申请”)的非临时专利申请并且要求该申请的优先权利益。“072申请”于2009年5月6日提交。“072申请”的全部内容通过引用包含于此。
背景技术
本文描述的主题涉及光伏装置。一些已知的光伏装置包括使用硅或其他半导体材料的薄膜制成的薄膜太阳能电池模块。入射在该模块上的光进入硅膜。如果光由硅膜吸收，则光可以在硅中产生电子和空穴。电子和空穴用于产生可以从该模块抽出并应用于外部电气负载的电势和/或电流。
光中的光子激发硅膜中的电子并使电子与硅膜中的原子分离。为了使光子激发电子并使电子与膜中的原子分离，光子需要超过硅膜中的能带隙的能量。光子的能量与入射在膜上的光的波长相关。因此，由硅膜吸收的光基于膜的能带隙和光的波长。由膜吸收的光可以称为由膜“俘获”的光。
由光伏装置产生的电流或功率的量可以直接与硅膜中俘获的光的量相关。例如，光伏装置在把入射光转换成电流方面的效率能够与激发该装置的硅膜中的电子的光或光子的量相关。但是一些已知的光伏装置允许相对较大量的入射光穿过硅膜，从反射电极反射，并穿过硅膜返回以离开该装置而未激发硅膜中的电子。光可以沿近似垂直于膜下方的衬底的方向穿过膜并且可以沿相反方向被反射。
需要一种光伏装置，其增加在光伏装置的半导体层中被俘获或者激发半导体层中的电子的光或光子的量。
发明内容
在一个实施例中，一种光伏电池包括衬底、半导体层堆叠、反射和导电电极层和纹理模板层。半导体层堆叠布置在衬底上方。电极层位于衬底和半导体层堆叠之间。模板层位于衬底和电极层之间。模板层包括把预定形状应用于电极层的波状上表面。电极层基于电极层的预定形状把光反射回至半导体层堆叠。
在另一实施例中，提供了另一种光伏电池。该光伏电池包括衬底、半导体层堆叠和电极层。半导体层堆叠布置在衬底上方。电极层位于衬底和半导体层堆叠之间，并包括反射层和透光导电层。导电层包括把入射光散射至反射层的波状上表面。反射层在由导电层散射之后把光反射回至半导体层堆叠。
在另一实施例中，提供了另一种光伏电池。该光伏电池包括衬底、半导体层堆叠以及反射和导电电极层。衬底具有预定波状上表面。半导体层堆叠布置在衬底上方。电极层位于衬底的上表面和半导体层堆叠之间。衬底的波状上表面把预定形状应用于电极层。电极层基于预定形状把光反射回至半导体层堆叠。
附图说明
图1是根据一个实施例的光伏(PV)装置的示意图的透视图和该PV装置的横截面部分的详细示图。
图2是根据一个实施例沿图1中的线2-2获得的图1中显示的PV电池的截面图。
图3表示根据一个实施例的图1中显示的模板层的峰结构的例子的二维表示。
图4表示根据一个实施例的图1中显示的模板层的谷结构的例子的二维表示。
图5表示根据一个实施例的图1中显示的模板层的圆形结构的例子的二维表示。
图6是根据另一实施例包括多个模板层的PV电池的截面图。
图7是根据另一实施例具有纹理电极的PV电池的截面图。
图8是根据另一实施例具有由分立层形成的纹理模板层的PV电池的截面图。
图9是根据另一实施例具有纹理衬底的PV电池的截面图。
图10是根据一个实施例提供具有纹理模板层的PV装置的方法的流程图。
图11是根据一个实施例提供具有多个纹理模板层的PV装置的方法的流程图。
图12是根据一个实施例提供具有纹理电极的PV装置的方法的流程图。
图13是根据一个实施例提供具有由分立层形成的纹理模板层的PV装置的方法的流程图。
图14是根据一个实施例提供具有纹理衬底的PV装置的方法的流程图。
当结合附图阅读时，将会更好地理解上述发明内容以及下面对本文描述的技术的某些实施例的详细描述。为了说明本文描述的技术的目的，在附图中示出了某些实施例。然而，应该理解，本文描述的技术不限于附图中显示的装置和方法。此外，应该理解，附图中的部件未按照比例绘制并且一个部件与另一部件的相对尺寸不应理解或解释为需要这种相对尺寸。
具体实施方式
当结合附图阅读时，将会更好地理解上述发明内容以及下面对本文阐述的主题的某些实施例的详细描述。如本文所使用，以单数形式引用并跟在词语“一个”或“一种”后面的元件或步骤应该理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出这种排除。另外，对“一个实施例”的引用不应解释为排除也包括引用的特征的另外的实施例的存在。此外，除非明确地以相反的方式指出，否则“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的另外的这种元件。
图1是根据一个实施例的光伏(PV)装置100的示意图的透视图和该PV装置100的横截面部分的详细示图110。PV装置100包括以电气方式彼此连接的多个PV电池102。例如，PV装置100可具有彼此串联连接的一百个或更多个PV电池102。位于PV装置100的相对侧132、134或者位于PV装置100的相对侧132、134附近的最外面的PV电池102以电气方式与各导电引线104、106耦合。引线104、106可以在PV装置100的相对端128、130之间延伸。引线104、106与电路108连接，电路108包括收集或应用由PV装置100产生的电流的电力负载。例如，由PV装置100产生的电流可以在能量存储装置(诸如，电池)处被收集和/或可以被应用于消耗至少一些电流以执行一定功能的装置。
PV电池102包括多个层的堆叠。在一个实施例中，PV电池102包括支撑衬底112、纹理模板层136、底电极114、半导体层堆叠116、顶电极118、顶部粘合剂层120和盖板122。一个PV电池102的顶电极118可以以电气方式与邻近PV电池102中的底电极114连接以便以电气方式串联耦合PV电池102。
PV装置100从入射到盖板122的顶表面124上的光产生电流。光穿过盖板122、顶部粘合剂120和顶电极118。当光最初进入并穿过半导体层堆叠116时，至少一些光由半导体层堆叠116吸收。在示出的实施例中，半导体层堆叠116可包括掺杂半导体层或膜126、128、130的N-I-P或P-I-N堆叠。替代地，半导体层堆叠116可包括掺杂半导体层或膜126、128、130的多个N-I-P和/或P-I-N堆叠。一些光可穿过半导体层堆叠116。穿过半导体层堆叠116的光可以由模板层136和/或底电极114反射回至半导体层堆叠116中。
当光最初穿过半导体层堆叠116时和/或当光从模板层136反射回至半导体层堆叠116中时，光中的光子在半导体层堆叠116中激发电子。根据光的波长和半导体层堆叠116中的材料的能带隙，光中的光子可以在半导体层堆叠116中激发电子并导致电子与原子分离。当电子与原子分离时，产生互补的正电荷或空穴。当光穿过膜126、128、130时产生电子-空穴对的半导体层堆叠116中的半导体层或膜126、128、130可以称为活性层或膜。电子在半导体层堆叠116中漂移或扩散并且在顶电极118或底电极114处被收集。空穴在半导体层堆叠116中漂移或扩散并且在顶电极118和底电极114中的另一个电极处被收集。在顶电极118和底电极114处对电子和空穴的收集将在PV电池102中产生电压差。PV电池102中的电压差在整个PV装置100上可以是累加的。例如，每个PV电池102中的电压差可以相加在一起。当PV电池102的数量增加时，在串联的PV电池102上累加的电压差也可以增加。
电子和空穴经一个PV电池102中的顶电极118和底电极114流到邻近PV电池102中的相对电极114、118。例如，如果当光撞击半导体层堆叠116时电子流到第一PV电池102中的底电极114，则这些电子经底电极114流到邻近PV电池102中的顶电极118。类似地，如果空穴流到第一PV电池102中的顶电极118，则这些空穴经顶电极118流向邻近PV电池102中的底电极114。
通过电子和空穴穿过顶电极118和底电极114以及在邻近PV电池102之间的流动，产生电流和电压。在多个PV电池102两端，由每个PV电池102产生的电压串联相加。然后，通过引线104、106与最外面的PV电池102中的顶电极118和底电极114的连接，电流引至电路108。例如，第一引线104可以以电气方式连接到最左面的PV电池102中的顶电极118，而第二引线106以电气方式连接到最右面的PV电池102中的底电极114。
根据一个实施例，模板层136具有使半导体层堆叠116和衬底112之间的一个或多个反射表面具有基于或对应于模板层136的形状的预定纹理形状。模板层136具有受控或预定波状上表面138。如以下所述，上表面138可以由预定结构300、400、500(图3至5中显示)的规则或周期性阵列定义，诸如三维圆锥体、棱锥体、圆柱体等。反射光的反射表面可以是作为PV电池102的某一其它层的底电极114的一部分。反射表面的纹理形状可以使入射光沿各种不同方向散射和反射回至半导体层堆叠中。把光散射回至半导体层堆叠116中可以从原子激发另外的电子以便增加PV电池102中产生的电压差。
模板层136的上表面138可以把受控或预定形状应用于模板层136上方沉积的层。例如，在沉积在模板层136上的一个或多个层中可以重复模板层136的预定图案或阵列。例如，底电极114、半导体层堆叠116和/或顶电极118中的一个或多个可具有与模板层136的形状对应、匹配或一致的形状。模板层136能够具有提高光散射、光浓度和半导体层堆叠116中的光的吸收的形状。
图2是根据一个实施例沿图1中的线2-2获得的图1中显示的PV电池102的截面图。如上所述，PV电池102是衬底结构太阳能电池，因为PV电池102从PV电池102的与衬底112相反的一侧124接收光。衬底112是沉积表面，在衬底112上沉积PV电池102的其它膜或层。衬底112可包括或者由绝缘或导电材料形成。在一个实施例中，衬底112由玻璃(诸如，浮法玻璃或硼硅酸盐玻璃)形成。在另一实施例中，衬底112可以由钠钙浮法玻璃、低铁浮法玻璃或按照重量百分比包括至少10％的氧化钠(Na2O)的玻璃形成。在另一实施例中，衬底112由陶瓷形成，诸如氮化硅(Si3N4)或氧化铝(矾土或Al2O3)。在另一实施例中，衬底112由导电材料(诸如，金属或金属合金)形成。例如，衬底112可以由不锈钢、铝、钛、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等形成。
模板层136沉积在衬底112上。模板层136可包括或由能够承受在底电极114、半导体层堆叠116和/或顶电极118的沉积期间由模板层136经受的温度的绝缘或导电材料形成。例如，模板层136可以由能够承受至少200摄氏度的温度的材料形成。在另一实施例中，模板层136可能需要承受至少400摄氏度的温度。
模板层136能够由沉积在衬底112上的非晶硅形成，然后能够被蚀刻以形成反射入射光的结构，诸如结构300、400、500(图3至5中显示)。可使用模板层136的反应离子蚀刻对模板层136进行蚀刻。蚀刻模板可以放置在模板层136上以防止模板层136被蚀刻以及形成模板层136中的结构300、400、500。仅作为示例，在沉积底电极114之前，二氧化硅体(诸如，球体)可以沉积在模板层136上。可随后对模板层136进行蚀刻，二氧化硅体防止模板层136的由二氧化硅体覆盖的区域被去除。
在另一例子中，通过把金属或金属合金层沉积在衬底112上，诸如通过对金属或金属氧化物层进行溅射以及随后进行阳极化，可以形成模板层136。在一个实施例中，通过把铝和钽溅射在衬底112上并随后对铝和钽进行阳极化以在模板层136中形成结构300、400、500(图3至5中显示)来沉积模板层136。通过把衬底112和模板层136放入包括酸的液池中可以对模板层136进行阳极化。在模板层136和也被放入液池中的导电构件之间施加电压差。把正电压施加于模板层136并且把负电压施加于该导电构件。该电压差释放该导电构件或阴极的氢并且释放模板层136或阳极的氧。氧化铝可以形成在模板层136上。液池中的酸可以溶解至少一些氧化铝以形成结构300、400、500。模板层136另外浸没在酸浴中可以进一步蚀刻模板层136的氧化铝并且可以定义结构300、400、500。模板层136的阳极化中所涉及的一个或多个参数可以变化以控制结构300、400、500的形状和/或尺寸。例如，在施加电压差的情况下模板层136浸没在液池中的时间、液池中的酸的类型、电压差的强度和/或后阳极化酸蚀刻发生的时间段可以改变以下描述的结构300、400、500中的一种或多种结构的尺寸和/或形状。
在另一实施例中，通过把静电电荷应用于衬底112并随后把衬底112放入包括相反带电粒子的大气中，沉积模板层136。应用于衬底112的电荷把粒子吸引到衬底112并且可以把粒子沉积在衬底112上以形成模板层136的结构300、400、500(图3至5中显示)。通过在模板层136上方应用粘合剂层可以把形成模板层136的粒子保持在适合位置。替代地，通过对衬底112和粒子退火，可以把粒子保持在适合位置。使用静电电荷可以沉积的粒子的例子包括但不限于多面体陶瓷和钻石形材料。例如，这些粒子可包括或者由碳化硅、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、钻石和化学气相沉积(CVD)钻石形成。
模板层136可以与PV电池102的产生PV电池102中的电压差和/或传送由PV电池102产生的电流的层分开。例如，模板层136可以不是向电极114、118中的任一个传送电压或电流或者从电极114、118中的任一个接收电压或电流的导电层，模板层136可以不是当入射光撞击模板层136时产生电子和/或空穴的层。替代地，模板层136可形成底电极114的一部分。例如，模板层136可包括以电气方式与沉积在模板层136上的底电极114耦合的反射导电材料。
在模板层136是不在PV装置100中的相邻电池102之间传导电流的绝缘或介电材料的实施例(图1中显示)中，模板层136可以在相邻电池102之间连续延伸，如图1中所示。替代地，如果模板层136传导电流，则可以去除位于相邻电池102之间的模板层136的部分以使相邻电池102的底电极114电气隔离。例如，如果模板层136包括或者由金属或金属合金形成，则可以在电池102之间对模板层136进行蚀刻以确保电流不会经模板层136从一个电池102的底电极114流到相邻电池102的底电极114。
在衬底112是导电材料的实施例中，模板层136可作为在相邻电池102之间连续延伸的绝缘或介电材料沉积在衬底112上。例如，在衬底112包括金属或金属合金的情况下，可以不在电池102之间对模板层136进行蚀刻或去除。替代地，如果衬底112和模板层136都是导电材料，则另外的绝缘层可以布置在导电衬底112和导电模板层136之间。例如，如果衬底112和模板层136都包括金属或金属合金，则在模板层136沉积之前可以把绝缘层材料沉积在衬底112上。另外的绝缘层使模板层136与衬底112电气分离，从而不存在直接把模板层136中传送的电流耦合到衬底112中的导电路径。类似于如上所述的情况可以在电池102之间去除模板层136以避免模板层136建立在相邻电池102中的底电极114之间延伸的导电路径。
在一个实施例中，模板层136至少部分地不透明。例如，模板层136可以不允许光穿过模板层136。模板层136可以反射光。例如，模板层136可以由反射材料形成或者可包括反射入射光的反射材料的上膜或上层。例如，模板层136可在模板层136和底电极114之间的界面处在上表面138上具有反射银(Ag)层或膜。这种导电反射层或膜可以以电气方式与底电极114耦合。
在另一实施例中，模板层136是非反射层。可以沉积非反射模板层136以把受控或预定形状应用在底电极114上。例如，底电极114可以反射光。底电极114沉积在模板层136上，从而反射底电极114具有与模板层136相同或近似相同的形状。成形的底电极114可随后类似于模板层136(如果模板层136反射光的话)反射和散射入射光。在一个实施例中，底电极114包括沉积在模板层136上的导电反射层200和沉积在反射层200上的透明导电层202。例如，反射层200可以是传送电流的导电层或膜并且可以把入射光反射回至半导体层堆叠116中。仅作为示例，反射层200可包括或者由银、铝、银合金或铝合金形成。反射层200可以按照各种厚度沉积。例如，反射层200可以按照大约100至300纳米的厚度沉积。
导电层202提供与半导体层堆叠116的电气接触。例如，半导体层堆叠116中产生的电子或空穴可以被传送到导电层202。导电层202称为“透明”导电层，因为导电层202包括或者由导电材料形成并且允许至少一些光穿过导电层202。使用术语“透明”并非意在把导电层202限制于对光完全透明的材料。仅作为示例，导电层202可包括或者由掺铝氧化锌、氧化锌和氧化铟锡中的一种或多种形成。
导电层202可用作在半导体层堆叠116和反射层200之间提供化学和/或光学缓冲的缓冲层。例如，导电层202可提供阻止或防止掺杂物和/或杂质在反射层200和半导体层堆叠116之间扩散的化学缓冲。
导电层202可提供具有调整到一种或多种光的波长的厚度尺寸的光学缓冲。例如，在反射层200和半导体层堆叠116之间延伸的导电层202的厚度尺寸可基于将要被反射回至半导体层堆叠116的光的波长变化。反射光中的光子的能量基于光的波长。因此，为了控制被反射回至半导体层堆叠116的光中的至少一些光子的能量，可以确立导电层202的厚度以相对于其它波长的光而言允许把更大量的预定波长的光反射回至半导体层堆叠116。通过调整导电层202的厚度以放大具有预定波长的反射光的量，能够增加半导体层堆叠116中产生的电子/空穴对的量。仅作为示例，导电层202的典型厚度范围可以在50到500纳米之间。
半导体层堆叠116可包括半导体材料(诸如，硅)的一个或多个层或膜。替代地，半导体层堆叠116可包括或者由碲化镉、镉、铟、镓、硒等形成。半导体层堆叠116可包括P-I-N或N-I-P型结或者具有两个或更多P-I-N或N-I-P结的串联结构。例如，半导体层堆叠116可包括沉积在彼此上的p型硅、本征硅和n型硅的膜。半导体层堆叠116中的半导体材料可以是非晶的、微晶的或者它们的组合。
顶电极118沉积在半导体层堆叠116上。顶电极118包括或者由“透明”导电材料形成以在PV装置100(图1中显示)内传导电流的同时允许光穿过顶电极118。使用术语“透明”并非意在把顶电极118限制于对光完全透明的材料。仅作为示例，顶电极118可包括或者由掺铝氧化锌、氧化锌和氧化铟锡中的一种或多种形成。
如图2中所示，模板层136可以把一定形状应用在沉积在模板层136上的层。例如，可以在底电极114、半导体层堆叠116和/或顶电极118中重复模板层136的峰和谷。顶电极118可具有对应于和基于模板层136的纹理图案。纹理顶电极118可产生抗反射性质并捕获更多入射光。例如，与由顶电极118反射而远离半导体层堆叠116的光相比，纹理顶电极118可以使更多的光穿过顶电极118并进入半导体层堆叠116。穿过顶电极118、半导体层堆叠116和底电极114并垂直于衬底112或近似垂直于衬底112的入射光可以从模板层136的不同结构300、400、500(图3至5中显示)反射并回到半导体层堆叠116。类似地，以锐角或掠射角入射在顶电极118上的光更可能撞击存在于顶电极118中的一个或多个结构300、400、500。结构300、400、500可以防止掠射光从半导体层堆叠116反射。相反，掠射光可以撞击结构300、400、500并穿过顶电极118进入半导体层堆叠116。
粘合剂层120和盖板122放在顶电极118上。模板层136的形状可以由模板层136的一个或多个参数确定或控制。控制这些参数以增加PV电池102(图1中显示)的活性层中俘获的光的量。例如，模板层136的参数可以变化以增加穿过半导体层堆叠116(图1中显示)并从反射层200(图2中显示)和/或模板层136反射回至半导体层堆叠116的光的量。
模板层136的参数可以变化以对于所希望或预定范围的波长的入射光增加光俘获的量。例如，模板层136能够沉积为具有结构300、400、500(图3至5中显示)，这些结构包括具有基于半导体层堆叠116中的一个或多个层或膜126、128、130的晶体结构的受控间距、高度和/或形状的三维圆锥体、抛物体和/或棱锥体。可以改变这些参数以对于半导体层堆叠116的非晶硅层增加可见范围的波长的光中的光散射和吸收或者对于半导体层堆叠116的微晶硅层增加红外范围的波长的光中的光散射和吸收。
多种光散射结构300、400、500(图3至5中显示)和结构300、400、500的图案可以实现于PV电池102中以增强PV电池102内多个活性层中的光散射和光的收集。例如，可以与半导体层堆叠116的非晶活性层相邻地使用模板层136中的结构300、400、500的一个图案以增强可见层中的光散射，并且可以与半导体层堆叠116的微晶活性层相邻地使用模板层136中的结构300、400、500的第二图案以增强红外层中的光散射。
图3至5表示根据几个实施例确立模板层136的预定形状的不同结构300、400、500的例子的二维表示。在模板层136中产生结构300、400、500以把预定纹理应用于模板层136的上表面138和/或模板层136上方沉积或提供的层。例如，可以在模板层136的沉积或蚀刻期间产生结构300、400、500以把所希望的纹理或图案应用于底电极114。模板层136可包括在整个模板层136中重复的单一类型的结构300、400、500或者可包括两种或更多种结构300、400和/或500的组合。
图3中显示的结构300称为峰结构300，因为结构300沿模板层136的上表面138表现为尖峰。峰结构300由一个或多个参数定义，包括峰高(Hpk)302、间距304、过渡形状306和底部宽度(Wb)308。如图3中所示，峰结构300形成为宽度随着与衬底112的距离增加而减小的形状。例如，从位于衬底112或位于衬底112附近的底部310到几个峰312，峰结构300的尺寸减小。结构300在图3的二维示图中表示为三角形，但替代地可按照三维方式具有棱锥或圆锥形状。
峰高(Hpk)302代表峰值312与结构300之间的过渡形状306的平均或中间距离。例如，模板层136可以作为近似平坦的层沉积直至峰312的底部310或者直至过渡形状306的区域。模板层136可以继续沉积以便形成峰312。底部310或过渡形状306到峰312之间的距离可以是峰高(Hpk)302。
间距304代表峰结构300的峰312之间的平均或中间距离。间距304可以在两个或更多方向上近似相同。例如，间距304可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。在另一实施例中，间距304可以沿不同方向不同。替代地，间距304可代表相邻结构300上的其它类似点之间的平均或中间距离。过渡形状306是结构300之间的模板层136的上表面138的一般形状。如所示出的实施例中所示，过渡形状306能够采用平“面”的形式。替代地，当按照三维方式观看时，该平面形状可以是圆锥体或棱锥体。底部宽度(Wb)308是在模板层136的结构300和底部310之间的界面处横跨结构300的平均或中间距离。底部宽度(Wb)308可以在两个或更多方向上近似相同。例如，底部宽度(Wb)308可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。替代地，底部宽度(Wb)308可以沿不同方向不同。
图4表示根据一个实施例的模板层136的谷结构400。谷结构400的形状不同于图3中显示的峰结构300的形状但可以由以上结合图3描述的一个或多个参数定义。例如，谷结构400可以由峰高(Hpk)402、间距404、过渡形状406和底部宽度(Wb)408定义。谷结构400形成为从上表面138延伸到模板层136中的凹槽或腔。在图4的二维示图中，谷结构400显示为具有抛物线形状，但可以按照三维方式具有圆锥体、棱锥体或抛物体形状。在操作中，谷结构400可以稍微不同于理想抛物线的形状。
通常，谷结构400包括从上表面138朝着衬底112向下延伸到模板层136中的腔。谷结构400向下延伸到位于过渡形状406之间的模板层136的低点410或最低点。峰高(Hpk)402代表上表面412和低点410之间的平均或中间距离。间距404代表谷结构400的相同或共同点之间的平均或中间距离。例如，间距404可以是在谷结构400之间延伸的过渡形状406的中点之间的距离。间距404可以在两个或更多方向上近似相同。例如，间距404可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。在另一实施例中，间距404可以沿不同方向不同。替代地，间距404可代表谷结构400的低点410之间的距离。替代地，间距404可代表相邻谷结构400上的其它类似点之间的平均或中间距离。
过渡形状406是谷结构400之间的上表面138的一般形状。如所示出的实施例中所示，过渡形状406能够采用平“面”的形式。替代地，当按照三维方式观看时，该平面形状可以是圆锥体或棱锥体。底部宽度(Wb)408代表相邻谷结构400的低点410之间的平均或中间距离。替代地，底部宽度(Wb)408可代表过渡形状406的中点之间的距离。底部宽度(Wb)408可以在两个或更多方向上近似相同。例如，底部宽度(Wb)408可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。替代地，底部宽度(Wb)408可以沿不同方向不同。
图5表示根据一个实施例的模板层136的圆形结构500。圆形结构500的形状不同于图3中显示的峰结构300和图4中显示的谷结构400的形状，但可以由以上结合图3和4描述的一个或多个参数定义。例如，圆形结构500可以由峰高(Hpk)502、间距504、过渡形状506和底部宽度(Wb)508定义。圆形结构500形成为从模板层136的底部膜510向上延伸的模板层136的上表面138的突出部分。圆形结构500可具有近似抛物线或圆形形状。在操作中，圆形结构500可以稍微不同于理想抛物线的形状。尽管在图5的二维示图中圆形结构500表现为抛物线，但替代地，圆形结构500可具有从衬底112向上延伸的三维抛物体、棱锥体或圆锥体的形状。
通常，圆形结构500从底部膜510向上突出以及从衬底112延伸到圆形高点512或圆形顶点。峰高(Hpk)502代表底部膜510和高点512之间的平均或中间距离。间距504代表圆形结构500的相同或共同点之间的平均或中间距离。例如，间距504可以是高点512之间的距离。间距504可以在两个或更多方向上近似相同。例如，间距504可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。替代地，间距504可以沿不同方向不同。在另一实施例中，间距504可代表在圆形结构500之间延伸的过渡形状506的中点之间的距离。替代地，间距504可代表相邻圆形结构500上的其它类似点之间的平均或中间距离。
过渡形状506是圆形结构500之间的上表面138的一般形状。如所示出的实施例中所示，过渡形状506能够采用平“面”的形式。替代地，当按照三维方式观看时，该平面形状可以是圆锥体或棱锥体。底部宽度(Wb)508代表圆形结构500的相对侧的过渡形状506之间的平均或中间距离。替代地，底部宽度(Wb)508可代表过渡形状506的中点之间的距离。
根据一个实施例，结构300、400、500的间距304、404、504和/或底部宽度(Wb)308、408、508为大约400纳米到大约1500纳米。替代地，结构300、400、500的间距304、404、504可小于大约400纳米或者大于大约1500纳米。结构300、400、500的平均或中间峰高(Hpk)302、402、502可以为相应结构300、400、500的间距304、404、504的大约25％至80％。替代地，平均峰高(Hpk)302、402、502可以是间距304、404、504的不同分数。底部宽度(Wb)308、408、508可以近似地与间距304、404、504相同。替代地，底部宽度(Wb)308、408、508可以不同于间距304、404、504。底部宽度(Wb)508可以在两个或更多方向上近似相同。例如，底部宽度(Wb)508可以在平行于衬底112延伸的两个垂直方向上相同。替代地，底部宽度(Wb)508可以沿不同方向不同。
基于PV电池102(图1中显示)是双结电池102还是三结电池102和/或半导体层堆叠116中的哪个半导体膜或层是限流层，模板层136中的结构300、400、500的参数可以不同。例如，半导体层堆叠116可包括掺杂非晶或掺杂微晶半导体层的单一N-I-P或单一P-I-N堆叠或者掺杂非晶或掺杂微晶硅层的两个或更多个N-I-P和/或P-I-N堆叠。以上描述的一个或多个参数可以基于N-I-P和/或P-I-N堆叠中的哪个半导体层是限流层。例如，N-I-P和/或P-I-N堆叠中的一个或多个层可以限制当光撞击PV电池102时由PV电池102产生的电流的量。结构300、400、500的一个或多个参数可以基于这些层中的哪个层是限流层。
在一个实施例中，如果PV电池102(图1中显示)在半导体层堆叠116(图1中显示)中包括微晶硅层并且微晶硅层是半导体层堆叠116的限流层，则该微晶硅层下方的模板层136中的结构300、400、500的间距304、404、504可以在大约500到1500纳米之间。微晶硅层具有与具有大约500到1500纳米之间的波长的红外光对应的能带隙。例如，如果间距304、404、504近似地与500到1500纳米之间的波长匹配，则结构300、400、500可反射更多量的具有500到1500纳米之间的波长的红外光。结构300、400、500的过渡形状306、406、506可以是平面并且底部宽度(Wb)308、408、508可以是间距304、404、504的60％到100％。峰高(Hpk)302、402、502可以在间距304、404、504的25％到75％之间。例如，相对于其它比值，峰高(Hpk)302、402、502与间距304、404、504之比可提供把更多光反射回至半导体层堆叠116的结构300、400、500中的散射角。
在另一例子中，如果PV电池102包括彼此堆叠的串联的两个半导体层堆叠116并且一层堆叠116是非晶半导体层以及另一层堆叠116是微晶半导体层，则模板层136的间距304、404、504的范围可基于哪个层堆叠116是限流堆叠而改变。如果PV电池102是包括沉积在非晶N-I-P或P-I-N掺杂半导体层堆叠116上方的微晶N-I-P或P-I-N掺杂半导体层堆叠116的双结微晶硅/非晶硅串联电池并且微晶半导体层堆叠116是限流层，则间距304、404、504可以在大约500到1500纳米之间。相比之下，如果非晶半导体层堆叠116是限流层，则间距304、404、504可以在大约350到1000纳米之间。
关于包括N-I-P或P-I-N掺杂半导体层膜的单一半导体层堆叠116的PV电池102(图1中显示)，结构300、400、500的一个或多个参数可基于半导体层堆叠116(图1中显示)的晶体性质或结构而改变。例如，在在半导体层堆叠116中包括非晶硅层的单一N-I-P或P-I-N堆叠的PV电池102中，模板层136可具有大约500纳米的间距304、404、504的结构300、400、500。结构300、400、500的过渡形状306、406、506可以为平坦表面并且底部宽度(Wb)308、408、508可以为大约500纳米。峰高(Hpk)302、402、502可以为大约250纳米。在另一例子中，在半导体层堆叠116中包括微晶硅层的单一N-I-P或P-I-N堆叠的PV电池102中，模板层136可具有大约1000纳米的更大间距304、404、504的结构300、400、500。结构300、400、500的过渡形状306、406、506可以为平坦表面并且底部宽度(Wb)308、408、508可以更大，诸如大约1000纳米。峰高(Hpk)302、402、502可以为大约500纳米。
图6是根据另一实施例包括多个模板层604、614的PV电池600的截面图。PV电池600可以类似于PV电池102(图1中显示)，因为几个PV电池600可以以电气方式连接以形成PV装置100(图1中显示)。PV电池600包括可类似于衬底112(图1中显示)的衬底602、可类似于模板层136(图1中显示)的下模板层604、可类似于底电极114(图1中显示)的底电极606和可类似于半导体层堆叠116(图1中显示)的下半导体层堆叠608。底电极606可包括类似于底电极114的反射层200和导电层202(图2中显示)的反射层610和导电层612。
PV电池600包括沉积在下半导体层堆叠608上或者沉积在下半导体层堆叠608上方的上模板层614。可以使用本文描述的技术将上模板层614沉积为包括一个或多个结构300、400和/或500(图3至5中显示)。模板层604、614中的结构300、400、500的图案可以彼此不同，如图6中所示。例如，与上模板层614中的结构300、400、500的间距304、404、504相比，在下模板层604中的结构300、400、500的间距304、404、504(图3至5中显示)可以更大。
上半导体层堆叠616沉积在上模板层614上。上半导体层堆叠616可以类似于半导体层堆叠116(图1中显示)，因为上半导体层堆叠616可包括N-I-P或P-I-N掺杂非晶或微晶半导体层堆叠。在一个实施例中，下半导体层堆叠608是微晶半导体层的N-I-P或P-I-N堆叠，而上半导体层堆叠616是非晶半导体层的N-I-P或P-I-N堆叠。定义上模板层614和下模板层604中的结构300、400、500(图3至5中显示)的参数可以与沉积在模板层614、604上方的半导体层堆叠616、608匹配。例如，上模板层614中的结构300、400、500的间距304、404、504(图3至5中显示)可以小于下模板层604中的结构300、400、500的间距304、404、504。如上所述，每个模板层604、614中的结构300、400、500的间距304、404、504可以基于将要被捕获或者用于激发相应半导体层堆叠608、616中的电子的光的波长。
可类似于顶电极118(图1中显示)的顶电极618可以沉积在上半导体层堆叠616上。可类似于粘合剂层120(图1中显示)的粘合剂层620可沉积在顶电极618上。可类似于盖板122(图1中显示)的盖板622可以位于粘合剂层620上。
图7是根据另一实施例具有纹理电极704的PV电池700的截面图。PV电池700可以类似于PV电池102(图1中显示)，因为几个PV电池700可以以电气方式连接以形成PV装置100(图1中显示)。PV电池700包括可类似于衬底112(图1中显示)的衬底702。模板层704沉积在衬底702上并且可以成形以包括上述一个或多个结构300、400、500(图3至5中显示)。在所示出的实施例中，模板层704包括沉积在衬底702上的反射层706和沉积在反射层706上的导电层708。反射层706可包括或由反射入射光的金属或金属合金形成。导电层708可由透光导电材料形成，诸如导电层202(图2中显示)、612(图6中显示)的材料中的一种或多种。反射层706和导电层708可以以电气方式耦合并且可用作PV电池700的底电极。可类似于半导体层堆叠116(图1中显示)的半导体层堆叠710沉积在模板层704上。
反射层706可以沉积为近似平滑的层。可以将导电层708沉积和/或蚀刻为具有波状上表面718。类似于模板层136(图1中显示)的上表面138(图1中显示)，导电层708的上表面718可具有一个或多个结构300、400和/或500(图3至5中显示)的预定图案或阵列以便把入射光朝着反射层706散射。穿过沉积在底电极704上的半导体层堆叠710的入射光可把至少一些光反射回至半导体层堆叠710中。一些光可穿过导电层708并从反射层706反射。根据入射光撞击导电层708的结构300、400、500的角度，光可以在半导体层堆叠710和导电层708之间的界面处改变路径。例如，入射光可穿过半导体层堆叠710并且沿着垂直于衬底702的表面定位的路径到达导电层708。基于光撞击导电层708的结构300、400、500的角度，光可穿过导电层708并以斜角撞击反射层706。光随后被反射经过导电层708并以与光最初穿过半导体层堆叠710的角度不同的角度进入半导体层堆叠710。改变反射光返回穿过半导体层堆叠710的角度可以增加俘获或者激发半导体层堆叠710中的电子的光的量。
可类似于顶电极118(图1中显示)的顶电极712可以沉积在半导体层堆叠710上。可类似于粘合剂层120(图1中显示)的粘合剂层714可沉积在顶电极712上。可类似于盖板122(图1中显示)的盖板716可以位于粘合剂层714上。
图8是根据另一实施例具有由分立层形成的纹理模板层804的PV电池800的截面图。PV电池800可以类似于PV电池102(图1中显示)，因为几个PV电池800可以以电气方式连接以形成PV装置100(图1中显示)。PV电池800包括可类似于衬底112(图1中显示)的衬底802。
模板层804沉积在衬底802上。模板层804包括反射层806和纹理层808。反射层806可类似于反射层706(图7中显示)。例如，反射层806可以是沉积在衬底802上的反射金属或金属合金。纹理层808可以是沉积在反射层806上的分离岛体812的周期性阵列。纹理层808的岛体812可以彼此分立和分离，如图8中所示，或者可以彼此连接。通过把介电和/或导电粒子沉积在反射层806上可形成纹理层808。对粒子确定尺寸和/或定位在反射层806上以形成一个或多个结构300、400和/或500(图3至5中显示)。
底电极810仅沉积在纹理层808上或者沉积在纹理层808和反射层806上，如图8中所示。底电极810可类似于底电极114(图1中显示)的导电层122(图1中显示)。例如，在一个实施例中，底电极810包括或者由透光导电材料形成。底电极810可以接触和以电气方式与纹理层808的岛体812之间的导电反射层806耦合。如果岛体812导电，则底电极810可以以电气方式与岛体812和反射层806连接。
类似于半导体层堆叠116(图1中显示)的半导体层堆叠814沉积在底电极810上。可类似于顶电极118(图1中显示)的顶电极816可以沉积在半导体层堆叠814上。类似于粘合剂层120(图1中显示)的粘合剂层818可沉积在顶电极816上。类似于盖板122(图1中显示)的盖板820可以位于粘合剂层818上。
图9是根据另一实施例具有纹理衬底902的PV电池900的截面图。PV电池900可以类似于PV电池102(图1中显示)，因为几个PV电池900可以以电气方式连接以形成PV装置100(图1中显示)。PV电池900包括纹理衬底902，纹理衬底902可包括或者由与衬底112(图1中显示)相同或相似的材料形成。所示出的实施例中的衬底902包括整体式模板层，因为衬底902包括可类似于结构300、400和/或500(图3至5中显示)的一种或多种纹理形状。在一个实施例中，衬底902沉积为近似平坦的层，然后被蚀刻以形成结构300、400和/或500。仅作为示例，通过把衬底902暴露于酸浴和/或通过利用粒子轰击衬底902，可以蚀刻衬底902。在一个实施例中，基于所希望的结构300、400、500利用预定喷砂材料、粒子尺寸、粒子速度和/或粒子撞击衬底902的角度对衬底902进行喷砂。
一旦衬底902具有所希望的纹理和结构300、400和/或500(图3至5中显示)，底电极904布置在衬底902上。底电极904可类似于底电极114(图1中显示)并且能够包括类似于反射层200和导电层202(图2中显示)的反射层906和导电层908。类似于半导体层堆叠116(图1中显示)的半导体层堆叠910布置在底电极904上。类似于顶电极118(图1中显示)的顶电极912沉积在半导体层堆叠910上方。类似于粘合剂层120(图1中显示)的粘合剂层914可沉积在顶电极912上。类似于盖板122(图1中显示)的盖板916可以位于粘合剂层912上。
图10是根据一个实施例提供具有纹理模板层的PV装置的方法1000的流程图。在1002，提供衬底。例如，可以提供衬底112(图1中显示)。在1004，把模板层沉积在衬底上。例如，模板层136(图1中显示)可沉积在衬底112上。如上所述，模板层把预定纹理图案应用在模板层上方沉积的一个或多个层以便把光散射和/或反射回至半导体层堆叠。
在1006，底电极布置在模板层上方。例如，底电极114(图1中显示)可沉积在模板层136(图1中显示)上。在1008，在底电极114上方沉积一个或多个半导体层堆叠，诸如半导体层堆叠116(图1中显示)。
在1010，顶电极布置在半导体层堆叠上方。在一个实施例中，顶电极118(图1中显示)沉积在半导体层堆叠116(图1中显示)上。在1012，粘合剂布置在顶电极上并且盖板布置在粘合剂上以包围PV装置。例如，粘合剂层120(图1中显示)和盖板122(图1中显示)可以布置在顶电极118上方。
图11是根据一个实施例提供具有多个纹理模板层的PV装置的方法1100的流程图。在1102，提供衬底。例如，可以提供衬底602(图6中显示)。在1104，把第一模板层沉积在衬底上方。例如，下模板层604(图6中显示)可沉积在衬底602上。如上所述，下模板层把预定纹理图案应用在模板层上方沉积的一个或多个层以便把光散射和/或反射回至下模板层上方沉积的半导体层堆叠。
在1106，底电极布置在下模板层上方。例如，底电极606(图6中显示)可沉积在下模板层604(图6中显示)上。在1108，在底电极606上方沉积至少一个半导体层或半导体层堆叠，诸如下半导体层堆叠608(图6中显示)。
在1110，第二模板层布置在下半导体层堆叠上方。例如，上模板层614(图6中显示)可沉积在下半导体层堆叠608(图6中显示)上。在1112，上半导体层堆叠沉积在第二模板层上。在一个实施例中，上半导体层堆叠616(图6中显示)布置在上模板层614上方。
在1114，顶电极布置在第二半导体层堆叠上方。在一个实施例中，顶电极618(图6中显示)沉积在上半导体层堆叠616(图6中显示)上。在1116，粘合剂布置在顶电极上并且盖板布置在粘合剂上以包围PV装置。例如，粘合剂层620(图6中显示)和盖板622(图6中显示)可以布置在顶电极618上方。
图12是根据一个实施例提供具有纹理电极的PV装置的方法1200的流程图。在1202，提供衬底。例如，可以提供衬底702(图7中显示)。在1204，把反射层沉积在衬底上。例如，反射层706可沉积在衬底702上方。在1206，纹理导电层沉积在反射层上方。在一个实施例中，纹理导电层708沉积在反射层706上以形成纹理底电极。
在1208，在包括反射层706(图7中显示)和纹理导电层708(图7中显示)的纹理底电极704(图7中显示)上方沉积一个或多个半导体层堆叠，诸如半导体层堆叠710(图7中显示)。
在1210，顶电极布置在半导体层堆叠上方。在一个实施例中，顶电极712(图7中显示)沉积在半导体层堆叠710(图7中显示)上。在1212，粘合剂布置在顶电极上并且盖板布置在粘合剂上以包围PV装置。例如，粘合剂层714(图7中显示)和盖板716(图7中显示)可以布置在顶电极712上方。
图13是根据一个实施例提供具有由分立层形成的纹理模板层的PV装置的方法1300的流程图。在1302，提供衬底。例如，可以提供衬底802(图8中显示)。在1304，把反射层沉积在衬底上方。例如，反射层806(图8中显示)可沉积在衬底802上。在1306，纹理层布置在反射层上。在一个实施例中，纹理层808(图8中显示)沉积在反射层806上。反射层806和纹理层808形成把光反射回至半导体层堆叠的纹理模板层的分立层。
在1308，底电极布置在纹理层和/或反射层上方。例如，底电极810(图8中显示)可沉积在纹理层808(图8中显示)和/或反射层806(图8中显示)上，如上所述。在1310，在底电极810上方沉积一个或多个半导体层堆叠，诸如半导体层堆叠814(图8中显示)。
在1312，顶电极布置在半导体层堆叠上方。在一个实施例中，顶电极816(图8中显示)沉积在半导体层堆叠814(图8中显示)上。在1314，粘合剂布置在顶电极上并且盖板布置在粘合剂上以包围PV装置。例如，粘合剂层818(图8中显示)和盖板820(图8中显示)可以布置在顶电极816上方。
图14是根据一个实施例提供具有纹理衬底的PV装置的方法1400的流程图。在1402，提供纹理衬底。例如，可以提供衬底902(图9中显示)。如上所述，可以对衬底902进行蚀刻以提供应用于沉积在衬底902上的另外的层上的纹理表面。
在1404，底电极布置在纹理衬底上方。例如，底电极904(图9中显示)可沉积在纹理衬底902(图9中显示)上。在1406，在底电极904上方沉积一个或多个半导体层堆叠，诸如半导体层堆叠910(图9中显示)。
在1408，顶电极布置在半导体层堆叠上方。在一个实施例中，顶电极912(图9中显示)沉积在半导体层堆叠910(图9中显示)上。在1410，粘合剂布置在顶电极上并且盖板布置在粘合剂上以包围PV装置。例如，粘合剂层914(图9中显示)和盖板916(图9中显示)可以布置在顶电极912上方。
方法1000、1100、1200、1300、1400描述了提供或产生包括辅助把光反射回至半导体层堆叠的一个或多个纹理层的PV装置的多种实施例。结合用于制造PV装置的方法1000、1100、1200、1300、1400中阐述的操作可以执行另外的操作、方法、处理和/或步骤。例如，根据将要制造的PV装置，方法1000、1100、1200、1300、1400中提供的一个或多个层可能需要被蚀刻以便以电气方式隔离或以其它方式分离PV装置的相邻PV电池中的层。
应该明白，以上描述是示意性的而非限制性的。例如，上述的实施例(和/或它的方面)可以用于进行彼此组合。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行多种变动以适应本发明的教导的特定情况或材料。本文所述的材料的尺寸、类型、各种部件的方向以及各种部件的数目和位置意图定义某些实施例的参数并且绝非进行限制并且仅仅是实例实施例。当回顾以上描述时，本领域技术人员将清楚权利要求的精神和范围内的许多其它实施例和变型。因此，应当参照所附权利要求及其等同物的全范围确定本发明的范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作对应术语“包含”和“其中”的普通英文等同物。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等等仅仅用作标记，并非意图对它们对象施加数字要求。另外，下面权利要求的限制没有按照装置加功能形式进行书写并且并非基于35 U.S.C.ξ112第六段进行解释，除非以及直到这些权利要求限定清楚地使用在功能描述后的短语“......的装置”，而缺乏进一步的结构。

Claims (19)

1.一种光伏电池，包括：
衬底；
半导体层堆叠，布置在衬底上方；
反射和导电电极层，位于衬底和半导体层堆叠之间；以及
纹理模板层，位于衬底和电极层之间，模板层具有把预定形状应用于电极层的波状上表面，电极层基于所述预定形状把光反射回至半导体层堆叠。
2.如权利要求1所述的光伏电池，其中所述模板层包括提供模板层的波状上表面的峰结构、谷结构或圆形结构中的一种或多种结构的阵列。
3.如权利要求1所述的光伏电池，其中所述模板层的波状表面由这样的结构定义：该结构具有相邻结构之间的预定间距、预定底部宽度或所述结构从衬底突出或凹入模板层的预定高度中的一项或多项。
4.如权利要求3所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于半导体层堆叠的晶体结构。
5.如权利要求3所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于反射回至半导体层堆叠的光的波长。
6.如权利要求1所述的光伏电池，其中所述模板层是下模板层并且所述半导体层堆叠是下半导体层堆叠，所述光伏电池还包括位于顶电极和下半导体层堆叠之间的上半导体层堆叠以及位于下半导体层堆叠和上半导体层堆叠之间的上模板层。
7.如权利要求1所述的光伏电池，其中所述模板层包括彼此分离并且位于衬底和底电极之间的多个分立岛体。
8.一种光伏电池，包括：
衬底；
半导体层堆叠，布置在衬底上方；以及
电极层，位于衬底和半导体层堆叠之间，电极层包括反射层和透光导电层，导电层包括把入射光散射至反射层的波状上表面，反射层在由导电层散射之后把光反射回至半导体层堆叠。
9.如权利要求8所述的光伏电池，其中所述导电层包括提供波状上表面的峰结构、谷结构或圆形结构中的一种或多种结构的阵列。
10.如权利要求8所述的光伏电池，其中所述波状表面由这样的结构定义：该结构具有相邻结构之间的预定间距、预定底部宽度或所述结构从衬底突出或凹入导电层的预定高度中的一项或多项。
11.如权利要求10所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于半导体层堆叠的晶体结构。
12.如权利要求10所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于由反射层反射回至半导体层堆叠的光的波长。
13.一种光伏电池，包括：
衬底，具有预定波状上表面；
半导体层堆叠，布置在衬底上方；以及
反射和导电电极层，位于衬底的上表面和半导体层堆叠之间，其中所述衬底的波状上表面把预定形状应用于电极层，电极层基于所述预定形状把光反射回至半导体层堆叠。
14.如权利要求13所述的光伏电池，其中所述衬底包括提供衬底的波状上表面的峰结构、谷结构或圆形结构中的一种或多种结构的阵列。
15.如权利要求13所述的光伏电池，其中所述衬底的波状表面由这样的结构定义：该结构具有相邻结构之间的预定间距、预定底部宽度或所述结构从衬底突出或凹入衬底的预定高度中的一项或多项。
16.如权利要求15所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于半导体层堆叠的晶体结构。
17.如权利要求16所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项在半导体层堆叠包括微晶层的情况下减小并且在半导体层堆叠包括非晶层的情况下增大。
18.如权利要求15所述的光伏电池，其中所述结构的间距、底部宽度或高度中的一项或多项基于反射回至半导体层堆叠的光的波长。
19.如权利要求13所述的光伏电池，其中所述半导体层堆叠具有基于所述衬底的上表面的形状。
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