專利名稱：干涉式光伏電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及將光能轉(zhuǎn)換成電能的光電換能器(例如，光伏電池)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一個世紀多以來，例如煤、石油和天然氣等礦物燃料提供美國的主要能源。對替代 能源的需要日益增加。礦物燃料是不可更新的能源，其正快速耗盡。例如印度和中國等發(fā) 展中國家的大規(guī)模工業(yè)化對可用礦物燃料造成相當大的負擔。此外，地緣政治問題可迅速 影響此類燃料的供應(yīng)。全球變暖近年來也受到較大關(guān)注。認為許多因素導致全球變暖；然 而，據(jù)認為礦物燃料的廣泛使用是全球變暖的主要原因。因此，迫切需要尋找可更新的且經(jīng) 濟上可行的而且環(huán)境安全的能源。太陽能是環(huán)境安全的可更新的能源，其可轉(zhuǎn)換成例如熱和電等其它能量形式。光 伏(PV)電池將光能轉(zhuǎn)換成電能且因此可用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電力?？蓪⒐夥柲茈姵?制造成非常薄且模塊化。PV電池的大小可在幾毫米到數(shù)十厘米的范圍內(nèi)。來自一個PV電 池的個別電力輸出可在幾毫瓦到幾瓦的范圍內(nèi)?？蓪⑷舾蒔V電池電力連接和封裝以產(chǎn)生 足夠電量。PV電池可用于廣泛范圍的應(yīng)用中，例如，為衛(wèi)星和其它宇宙飛船提供電力，為住 宅和商業(yè)地產(chǎn)提供電且為汽車電池充電。然而，太陽能作為經(jīng)濟上有競爭力的可更新能源 的使用受到將光能轉(zhuǎn)換成電的低效率的阻礙。因此，所需的是提供將光能轉(zhuǎn)換成電能的增加的效率的光伏裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的某些實施例包括經(jīng)干涉調(diào)諧的光伏電池，其中來自分層式PV裝置的界 面的反射相干地總計，以在光伏電池的將光能轉(zhuǎn)換成電能的有源區(qū)域中產(chǎn)生增加的電場。 此類經(jīng)干涉調(diào)諧或干涉式光伏裝置(iPV)增加干涉式光伏電池的有源區(qū)域中對光能的吸 收且借此增加裝置的效率。在各種實施例中，在光伏裝置中包括一個或一個以上光學諧振 腔和/或光學諧振層以增加有源區(qū)域中的電場集中和吸收。光學諧振腔和/或?qū)涌砂?明非傳導材料、透明傳導材料、氣隙及其組合。其它實施例也是可能的。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。安置反射體層以反射透射穿過有源層的光；且在有源層與反射體層之間安置光 學諧振腔。光學諧振腔的存在可增加由有源層吸收的光的量。在一些實施例中，光學諧振 腔可包含電介質(zhì)。在一些實施例中，光學諧振腔可包含氣隙。在某些實施例中，光學諧振腔 可包含多個層。在另一實施例中，光伏裝置包含至少一個有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收 的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置還包含至少一個光學諧振層，其中所述至少一個有源層具有 用于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，太陽光 譜中的波長上積分的吸收效率增加至少約20%。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。光伏裝置還包含至少一個光學諧振層，其中所述光伏裝置具有用于太陽光譜中 的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，太陽光譜中的波長上 積分的總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。在另一實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。光伏裝置進一步包含光學諧振層，所述光學諧振層具有使得光伏裝置具有在太 陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。光伏裝置進一步包含增加有源層中的平均電場強度的至少一個光學諧振層，其 中在光伏裝置曝露于太陽光時，有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平均電場強度。所 述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生太陽光譜上積分的平均電場強度的增加，所述增加對于 有源層比太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對于光伏裝置中的任何其它層要大。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。在光伏裝置曝露于太陽光時，有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平均電場 強度和吸收的光功率。光伏裝置進一步包含增加有源層中的平均電場強度和吸收的光功率 的至少一個光學諧振層，其中所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生太陽光譜上積分的吸收 的光功率的增加，所述增加對于有源層比太陽光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對于 光伏裝置中的任何其它層要大。在一個實施例中，光伏裝置包含襯底；安置于襯底上的光學堆疊；和安置于光學 堆疊上的反射體層。光學堆疊進一步包含至少一個有源層和一個或一個以上層；其中所述 至少一個有源層包含對于大致400nm的光大于0. 7的吸收效率。在一個實施例中，使用干涉原理增加光伏裝置中的有源層內(nèi)部的光吸收的方法包 含提供用于吸收光且將其轉(zhuǎn)換成電能的至少一個有源層；以及關(guān)于有源層定位至少一個 光學諧振層，其中電磁輻射的干涉原理將所述至少一個有源層中的太陽能的吸收增加至少 5%，所述吸收對于太陽光譜中的波長為積分的。在某些實施例中，光伏裝置包含用于吸收電磁輻射且將其轉(zhuǎn)換成電能的至少一個 有源層。光伏裝置進一步包含關(guān)于有源層而安置的至少一個光學諧振層，其中所述光學諧 振層由于光學干涉而將所述至少一個有源層中的太陽能的吸收增加至少5%，所述吸收在 太陽光譜上積分。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。安置反射體層以反射透射穿過有源層的光，所述反射體層為部分光學透射的，以使得光伏裝置對于一些波長為部分透射的。光伏裝置進一步包含安置于有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振層，所述至少一個光學諧振層的存在增加由有源層吸收的光的量。在一個實施例中，光伏裝置包含有源層，其經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn) 生電信號。光伏裝置進一步包含至少一個光學諧振層，所述至少一個光學諧振層的存在增 加由有源層吸收的光的量，其中所述至少一個光學諧振層的厚度可通過用于控制厚度的控 制信號的施加來調(diào)整。在一個實施例中，優(yōu)化光伏電池的吸收效率的方法包含提供包含層堆疊的光伏電 池，其中至少一個層包含至少一個有源層，其中提供光伏電池包含使用干涉原理優(yōu)化光伏 電池中的所述至少一個有源層在多個波長下的吸收效率。在一個實施例中，光伏電池包含襯底；安置于透明襯底上的光學堆疊；和安置于 襯底上的反射體。光學堆疊進一步包含一個或一個以上薄膜層和經(jīng)優(yōu)化以用于基于所述一 個或一個以上薄膜層的厚度而吸收選定波長的光的有源層，其中經(jīng)由對來自多個界面的反 射的相干總和的分析來優(yōu)化有源層的吸收。在一個實施例中，光伏裝置包含第一有源層與第二有源層，其經(jīng)配置以由于由有 源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置進一步包含第一有源層與第二有源層之間的第一光 學諧振層，所述光學諧振層的存在增加由第一有源層和第二有源層中的至少一者吸收的光的量。在一個實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的裝置。光吸收裝置經(jīng)配置以由于由 光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。安置用于反射光的裝置以反射透射穿過所述至少一個 光吸收裝置的光。用于產(chǎn)生光學諧振的裝置安置于光吸收裝置與光反射裝置之間。光學諧 振產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以增加由所述至少一個光吸收裝置吸收的光的量，其中所述光學諧振產(chǎn) 生裝置包含用于電絕緣的裝置。在另一實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含安置反射體層以反射透射穿過有 源層的光；以及在有源層與反射體層之間安置光學諧振腔。在一個實施例中，光學諧振腔包 含電介質(zhì)。在另一實施例中，光學諧振腔包含氣隙。在一個實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的裝置。光吸收裝置經(jīng)配置以由于由 光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過光吸收裝 置的光的用于反射光的裝置，以及用于在光吸收裝置與光反射裝置之間產(chǎn)生光學諧振的裝 置。光學諧振產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以增加由所述至少一個光吸收裝置吸收的光的量，其中所述 光學諧振產(chǎn)生裝置包含用于借以傳播光的多個裝置。在另一實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含安置反射體層以反射透射穿過所 述至少一個有源層的光；以及在有源層與反射體層之間形成光學諧振腔，其中所述光學諧 振腔包含多個層。在替代實施例中，用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置包含用于吸收光的裝置，光吸收 裝置經(jīng)配置以由于由光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置進 一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光的用于反射光的裝置；以及安置于光吸收裝置與光反射裝置之間的用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其中光吸收裝置具有用 于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在光學諧振產(chǎn)生裝置的情況下，太陽光譜中的波 長上積分的吸收效率增加至少約20%。
在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供至少一個有源層，所述有源層經(jīng) 配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含安置反射體層以反射 透射穿過所述至少一個有源層的光，以及在有源層與反射體層之間安置至少一個光學諧振 層，其中所述至少一個有源層具有用于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在所述至少 一個光學諧振層的情況下，太陽光譜中的波長上積分的吸收效率增加至少約20%。在一個實施例中，用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置包含用于吸收光的裝置，光吸收 裝置經(jīng)配置以由于由光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置進 一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光的用于反射光的裝置；以及 安置于光吸收裝置與光反射裝置之間的用于產(chǎn)生光學諧振的裝置。用于將光能轉(zhuǎn)換成電能 的裝置具有用于太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且在存在光學諧振產(chǎn)生裝置的情況下， 太陽光譜中的波長上積分的總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含安置反射體層以反射透射穿過所 述至少一個有源層的光；以及在所述至少一個有源層與反射體層之間安置至少一個光學諧 振層。所述光伏裝置具有用于太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且在存在所述至少一個光 學諧振層的情況下，太陽光譜中的波長上積分的總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。在一個實施例中，用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置包含用于吸收光的裝置，光吸收 裝置經(jīng)配置以由于由光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置進 一步包含用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其中光學諧振產(chǎn)生裝置增加光吸收裝置中的平均電場 強度。當用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置曝露于太陽光時，光吸收裝置中具有用于太陽光譜 中的波長的平均電場強度。光學諧振產(chǎn)生裝置的存在產(chǎn)生太陽光譜上積分的平均電場強度 的增加，所述增加對于光吸收裝置比太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對于用于 將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中的任何其它層要大。 在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含提供至少一個光學諧振層，其中 光學諧振腔增加有源層中的平均電場強度。當光伏裝置曝露于太陽光時，有源層中具有用 于太陽光譜中的波長的平均電場強度，且所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生太陽光譜上 積分的平均電場強度的增加，所述增加對于有源層比太陽光譜上積分的平均電場強度的所 述增加對于光伏裝置中的任何其它層要大。 在另一實施例中，用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配 置以由于由光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號，當用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置曝露于太 陽光時，光吸收裝置中具有用于太陽光譜中的波長的平均電場強度和吸收的光功率。用于 將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置進一步包含用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其增加光吸收裝置中的平 均電場強度和吸收的光功率，其中光學諧振產(chǎn)生裝置的存在產(chǎn)生太陽光譜上積分的吸收的 光功率的增加，所述增加對于光吸收裝置比太陽光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對 于用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中的任何其它層要大。
在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號，當光伏裝置曝露于太陽光時，有源層具有用于太陽光 譜中的波長的平均電場強度和吸收的光功率。所述方法進一步包含提供至少一個光學諧振 層，其中光學諧振腔增加有源層中的平均電場強度和吸收的光功率，其中所述至少一個光 學諧振層的存在產(chǎn)生太陽光譜上積分的吸收的光功率的增加，所述增加對于有源層比太陽 光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對于光伏裝置中的任何其它層要大。在一個實施例中，光伏裝置包含用于支撐的裝置。光伏裝置進一步包含安置于支 撐裝置上的用于與光交互的裝置，光交互裝置包含至少一個用于吸收光的裝置和一個或一 個以上用于傳播光的裝置。光伏裝置還包含安置于光交互裝置上的用于反射光的裝置，其 中所述至少一個光吸收裝置包含對于大致400nm的光大于0. 7的吸收效率。在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含提供襯底。所述方法還包含在襯底上 安置光學堆疊，所述光學堆疊包含至少一個有源層和一個或一個以上層；以及在光學堆疊 上安置反射體層，其中所述至少一個有源層包含對于大致400nm的光大于0. 7的吸收效率。在某些實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的裝置，光吸收裝置經(jīng)配置以吸收光 且將吸收的光轉(zhuǎn)換成電能。光伏裝置進一步包含用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其中電磁輻射 的干涉原理將光吸收裝置中的太陽能的吸收增加至少5%，所述吸收對于太陽光譜中的波 長為積分的。在某些實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配置以由于由用于吸收 光的裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一 個光吸收裝置的光的用于反射光的裝置；以及用于在光吸收裝置與光反射裝置之間產(chǎn)生光 學諧振的裝置，光學諧振產(chǎn)生裝置的存在增加由光吸收裝置吸收的光的量，其中反射裝置 為部分光學透射的，以使得用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置對于一些波長為部分透射的。在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含形成有源層，所述有源層經(jīng)配置以由 于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；形成經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個有源層的光 的反射體層；以及在有源層與反射體層之間形成至少一個光學諧振層，所述至少一個光學 諧振層的存在增加由有源層吸收的光的量，其中反射體層為部分光學透射的，以使得光伏 裝置對于一些波長為部分透射的。在某些實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配置以由于由光吸收裝 置吸收的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸 收裝置的光的用于反射光的裝置；以及安置于光吸收裝置與光反射裝置之間的用于產(chǎn)生光 學諧振的裝置，光學諧振產(chǎn)生裝置的存在增加由光吸收裝置吸收的光的量，其中光學諧振 產(chǎn)生裝置的厚度可通過用于控制厚度的控制信號的施加來調(diào)整。在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含形成至少一個有源層，所述至少一個 有源層經(jīng)配置以由于由有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號。所述方法進一步包含形成經(jīng)安置 以反射透射穿過所述至少一個有源層的光的反射體層，以及在所述至少一個有源層與反射 體層之間形成至少一個光學諧振層，所述至少一個光學諧振層的存在增加由有源層吸收的 光的量，其中所述至少一個光學諧振層的厚度可通過用于控制厚度的控制信號的施加來調(diào)整.在一個實施例中，光伏裝置包含用于吸收光的第一裝置和第二裝置，其經(jīng)配置以由于由第一光吸收裝置與第二光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號。光伏裝置進一步包含用 于產(chǎn)生光學諧振的第一裝置。第一光學諧振產(chǎn)生裝置的存在增加由第一光吸收裝置與第二 光吸收裝置吸收的光的量。在一個實施例中，制造光伏裝置的方法包含形成第一有源層與第二有源層，所述 第一有源層與所述第二有源層經(jīng)配置以由于由第一有源層與第二有源層吸收的光而產(chǎn)生 電信號；以及形成第一光學諧振層，第一光學諧振層的存在增加由第一有源層與第二有源 層吸收的光的量。


附隨的示意圖中說明本文揭示的實例實施例，所述示意圖僅出于說明性目的。圖1示意性說明光學干涉式腔。圖2示意性說明增加反射光的光學干涉式腔。圖3是包含包括吸收層、光學諧振腔和反射體的多個層的干涉式調(diào)制器(“IM0D”) 堆疊的框圖。圖4A是展示由入射在圖3的“IM0D”上的光線產(chǎn)生的一些反射的示意性說明。出 于說明性目的僅展示反射的一部分。然而，對于任何給定層，可將入射線與從IM0D內(nèi)的各 種界面反射的射線相干地總計以確定所述層內(nèi)的電場強度。圖4B說明“開放”狀態(tài)中的IM0D。圖4C說明“閉合”狀態(tài)中的IM0D。圖5A到圖5D展示“開放”狀態(tài)中的干涉式光調(diào)制器的對于法線入射和反射光的 所得光譜響應(yīng)(例如，反射與吸收)。圖6A到圖6D展示“閉合”狀態(tài)中的干涉式光調(diào)制器的對于法線入射和反射光的 光譜響應(yīng)。圖7A到圖7D展示當入射角或觀測角大致為30度時“開放”狀態(tài)中的干涉式光調(diào) 制器的光譜響應(yīng)。圖8A到圖8D展示當入射角或觀測角大致為30度時“閉合”狀態(tài)中的干涉式光調(diào) 制器的光譜響應(yīng)。圖9示意性說明包含p_n接面的光伏電池。圖10是示意性說明具有包含非晶硅的p-i-n接面的光電池的框圖。圖11A示意性說明另一常規(guī)PV電池。圖11B到圖11H示意性說明包含PV電池的實施例，所述PV電池使用干涉式調(diào)制 的原理增加PV電池的有源區(qū)域中的吸收借此增加效率。圖111到圖11J示意性說明包含PV電池的實施例，所述PV電池具有光學諧振腔， 所述光學諧振腔具有可靜電地改變的厚度。圖12示意性說明用于計算PV電池的各種層中的電場強度的術(shù)語。圖13是說明制造PV電池的方法的流程圖，所述PV電池使用IM0D的原理增加PV 電池的有源區(qū)域中的吸收。圖14是用于PV電池的各種設(shè)計的Cu(In，Ga) Se2 (CIGS)有源層中的模擬吸收的 曲線圖。
圖15A是包含p-i-n接面的常規(guī)PV電池的實例，所述p_i_n接面包含被第一和第二氧化銦錫(ITO)層和鋁(Al)反射體環(huán)繞的a-Si-H。下文提供用于例如圖15A中所展示 的PV電池的吸收和反射率譜，所述PV電池具有900nm厚的第一 ITO層、330nm厚的α -Si 有源層和80nm厚的第二 ITO層。圖15Β是用于圖15Α的PV電池的總吸收與波長的曲線圖。圖15C是用于圖15Α的PV電池的總反射與波長的曲線圖。圖15D是用于圖15Α的PV電池的有源層中的吸收與波長的曲線圖。圖15Ε是用于圖15Α的PV電池的第一 ITO層中的吸收與波長的曲線圖。圖15F到圖15G是用于圖15Α的PV電池的ITO層和反射體層中的吸收與波長的 曲線圖。圖16Α是展示作為第一電極和第二電極的厚度的函數(shù)的圖15Α的光伏裝置的有源 層中的積分吸收的輪廓曲線圖。積分吸收包含太陽光譜上積分的吸收。圖16Β到圖16C分別是圖15Α的PV電池的優(yōu)化型式的有源層的吸收和總吸收的 曲線圖，所述PV電池具有第一 ITO層(54nm厚)、α-Si有源層(330nm厚)和第二 ITO層 (91nm 厚)。圖17示意性說明由可瑞克(Krc)等人揭示的光伏裝置，所述光伏裝置包含包括 Cu (In，Ga) Se2 (“CIGS”)(ρ-型層)和 CdS (η-型層)的有源區(qū)域，其中 Cu (In，Ga) Se2 (“CIGS”) (P-型層)和CdS(n-型層)未被優(yōu)化以實現(xiàn)最大吸收效率。圖18Α到圖18C包含用于圖17的光伏裝置的模擬吸收率與波長的一系列曲線圖， 所述光伏裝置包含CIGS (ρ-型層)和CdS (η-型層)。圖19Α到圖19Β包含在有源區(qū)域與反射層之間添加光學諧振腔之后例如圖17中 所展示的光伏裝置的圖。圖20Α到圖20C說明用于圖19Α中所展示的裝置的模擬吸收率與波長的一系列曲 線圖，所述裝置包含包括CIGS(ρ-型層)和CdS(n-型層)的有源區(qū)域以及光學諧振腔，所 述曲線圖演示與圖17的裝置相比有源區(qū)域中的增加的吸收。圖21示意性說明具有上方和下方被導電層(ΙΤ0層和金屬層)環(huán)繞的有源區(qū)域且 具有用于到有源區(qū)域的電連接的通路的光伏裝置，其中所述裝置進一步包括經(jīng)設(shè)計以干涉 地增加有源區(qū)域中的吸收的光學諧振腔。圖22示意性說明具有上方和下方被光學諧振層和金屬層環(huán)繞的有源區(qū)域且具有 用于電連接的通路的光伏裝置，其中所述裝置進一步包括經(jīng)設(shè)計以干涉地增加有源區(qū)域中 的吸收的光學腔。圖23示意性說明具有安置于有源區(qū)域與金屬層之間的光學諧振腔且具有用于電 連接的通路的另一光伏裝置，其中所述光伏裝置經(jīng)設(shè)計以干涉地增加有源區(qū)域中的吸收。圖24是大致400nm到大致IlOOnm的波長范圍上圖23的光伏裝置的CIGS (ρ-型 層)中的模擬吸收的曲線圖，所述曲線圖展示500nm與750nm之間的有源區(qū)域中的平均約 90%的吸收。圖25A示意性說明光電池的實施例，其中光電池的有源層安置于光學諧振腔與光 學諧振層之間。圖25B示意性說明類似于圖25A中所說明的光電池的另一實施例，其中有源層上方的諧振層包含電介質(zhì)且有源層下方的諧振腔包含氣隙或電介質(zhì)和提供穿過氣隙或電介 質(zhì)的電傳導的通路。圖25C示意性說明另一實施例，其中ITO層安置于有源層與諧振腔之間。圖26示意性說明簡化的光電池的另一實施例，所述簡化的光電池具有介于光電 池的有源層與反射體之間的光學諧振腔，其中未展示有源層上的層。圖27示意性說明常規(guī)多接面光伏裝置。圖28A示意性說明例如圖27中所說明的多接面光伏裝置的實施例，所述多接面光 伏裝置進一步包含經(jīng)設(shè)計以干涉地增加有源區(qū)域中的吸收的光學諧振層和光學諧振腔。圖28B示意性說明類似于圖28A中所說明的多接面光電池的另一實施例，其中諧 振腔包含氣隙或電介質(zhì)和提供穿過氣隙或電介質(zhì)的電傳導的通路。圖29A示意性說明圖27中所說明的多接面光伏裝置，所述多接面光伏裝置進一步 包含經(jīng)設(shè)計以干涉地增加有源區(qū)域中的吸收的多個光學諧振層和一光學諧振腔。圖29B示意性說明類似于圖29A中所說明的多接面光電池的另一實施例，其中諧 振腔包含氣隙或電介質(zhì)和提供穿過氣隙或電介質(zhì)的電傳導的通路。圖30示意性說明常規(guī)半透明PV電池。圖31示意性展示具有反射體的PV電池，所述反射體具有提供增加的透明度的減 小的厚度。圖32A示意性展示包括光學諧振層但不包括光學諧振腔的半透明多接面PV電池。圖32B示意性展示類似于圖32A中所展示的PV電池的半透明多接面PV電池，其 包含用于提供電連接的通路。
具體實施例方式以下詳細描述針對本發(fā)明的某些特定實施例。然而，本發(fā)明可以多種不同方式來 體現(xiàn)。在此描述中，參看圖式，其中相同部分貫穿全文以相同數(shù)字來指定。如從以下描述將 顯而易見，所述實施例可在包含光伏材料的任何裝置中實施。如本文中在下文中所描述的， 可將MEMS裝置耦合到光伏裝置。例如圖1中所展示的光學透明電介質(zhì)膜或?qū)邮枪鈱W諧振腔的實例。電介質(zhì)膜或?qū)?可包含例如玻璃、塑料或任何其它透明材料等電介質(zhì)材料。此種光學諧振腔的實例是可形 成泡沫且產(chǎn)生反射顏色的光譜的肥皂膜。圖1中所展示的光學諧振腔包含兩個表面101和 102。兩個表面101和102可為同一層上的相對表面。舉例來說，兩個表面101和102可包 含玻璃或塑料板或薄片或膜上的表面?？諝饣蛄硪唤橘|(zhì)可環(huán)繞薄片或膜。入射在光學諧振腔的表面101上的光線103如光路104指示而部分反射(例如， 由于費涅反射(Fresnel reflection))且沿著光路105部分透射穿過表面101。透射光可 沿著光路107部分反射(例如，再次由于費涅反射)且沿著光路106部分透射出諧振腔。透 射和反射的光的量可取決于包含光學諧振腔的材料的折射率和周圍介質(zhì)的折射率。出于本文中所提供的論述的目的，從光學諧振腔反射的光的總強度是兩個反射光 線104與107的相干疊加。在此相干疊加的情況下，兩個反射束的振幅與相位均對聚集強度 產(chǎn)生貢獻。此相干疊加稱作干涉。通常，兩個反射線104與107可具有相對于彼此的相位 差。在一些實施例中，兩個波之間的相位差可為180度且彼此抵消。如果兩個光線104與107的相位和振幅經(jīng)配置以便減小強度，那么兩個光束稱作相消干涉。另一方面，如果兩個 光束104與107的相位和振幅經(jīng)配置以便增加強度，那么兩個光線稱作建設(shè)性干涉。相位 差取決于兩個路徑的光徑差，光徑差取決于光學諧振腔的厚度和折射率以及因此兩個表面 101與102之間的材料。對于入射束103中的不同波長，相位差也不同。因此，在一些實施 例中，光學諧振腔可反射入射光103的特定組的波長，同時透射入射光103中的其它波長。 因此，一些波長可建設(shè)性地干涉且一些波長可相消地干涉。一般來說，由光學諧振腔反射和 透射的顏色和總強度因此取決于包含光學諧振腔的厚度和材料。經(jīng)反射和透射的波長還取 決于角度，不同波長在不同角度處被反射和透射。
在圖2中，頂部反射體層201沉積于光學諧振腔的頂面101上而底部反射體層202 沉積于光學諧振腔的底面102上。頂部反射體層與底部反射體層201、202的厚度可大體上 彼此不同。舉例來說，在一些實施例中，頂部反射體層201可比底部反射體層202薄。反射 體層201、202可包含金屬。如圖2中所展示的，入射在光學干涉腔的頂部反射體層201上 的光線203從光學干涉腔沿著路徑204和207中的每一者部分反射。如由觀察者觀測的照 明場包含兩個反射線204與207的疊加。大體上由裝置吸收或通過底部反射體202透射出 裝置的光的量可通過改變反射體層201、202的厚度和/或組成來顯著地增加或減小。在所 展示的實施例中，底部反射體202的增加的厚度增加光學諧振腔101的反射。在一些實施例中，可由氣隙來替換頂部反射體層201與底部反射體層202之間的 電介質(zhì)(例如，玻璃、塑料等)。光學干涉腔可反射入射光的一個或一個以上特定顏色。由 光學干涉腔反射的所述顏色可取決于氣隙的厚度。由光學干涉腔反射的所述顏色可通過改 變氣隙的厚度來改變。在某些實施例中，頂部反射體與底部反射體201、202之間的間隙可(例如)由微 機電系統(tǒng)(MEMS)來改變。MEMS包括微機械元件、致動器和電子元件。微機械元件可使用沉 積、蝕刻和/或蝕刻掉或移除襯底和/或沉積材料層的部分或添加層以形成電氣和機電裝 置的其它微機械加工工藝來產(chǎn)生。此類MEMS裝置包括具有可電調(diào)整的光學諧振腔的干涉 式調(diào)制器(“IM0D”)。如本文中所使用，術(shù)語干涉式調(diào)制器或干涉式光調(diào)制器指代不管裝 置是否可被調(diào)整或裝置內(nèi)的移動是否可能(例如，靜態(tài)IM0D)均使用光學干涉的原理選擇 性地吸收和/或反射光的裝置。在某些實施例中，干涉式調(diào)制器可包含一對導電板，所述對 導電板中的一者為部分反射的和部分透射的，且所述對導電板中的另一者為部分或完全反 射的。導電板能夠在施加適當電信號時相對運動。在特定實施例中，一個板可包含沉積于 襯底上的固定層，且另一板可包含與固定層以氣隙分開的金屬膜。如本文中更詳細描述，一 個板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷湓诟缮媸秸{(diào)制器上的光的光學干涉。以此方式，可改 變由干涉式調(diào)制器輸出的光的顏色。可能使用此光學干涉腔提供至少兩個狀態(tài)。在一個實施例中，(例如)第一狀態(tài) 包含某一尺寸的光學干涉腔，借此選定顏色的光(基于腔的大小)建設(shè)性地干涉且反射出 所述腔。第二狀態(tài)包含由于光的建設(shè)性和/或相消干涉而產(chǎn)生的可見黑暗狀態(tài)，以便大體 上吸收可見波長。圖3是干涉式調(diào)制器堆疊300的圖。如所說明，IMOD堆疊300包含玻璃襯底301、 電極層302及其頂部上的吸收層303。IMOD堆疊300還包括Al反射體305以使得光學諧 振腔304形成于吸收層303與Al反射體305之間。Al反射體305在某些實施例中可(例如)為約300nm厚且光學諧振腔304可包含氣隙。在一些實施例中，光學諧振腔可包含一個或一個以上部分透明的導體或部分透明的非導體。舉例來說，在一些實施例中，光學干涉 腔可包含例如ITO層等透明傳導層或例如SiO2層等非傳導材料或透明傳導層與非傳導材 料兩者。在各種實施例中，光學諧振腔可包含包括一個或一個以上層的復合結(jié)構(gòu)，所述一個 或一個以上層可包括氣隙、例如透明傳導氧化物等透明傳導材料、例如透明非傳導氧化物 等透明非傳導材料或其組合。在如圖3中所展示的實施例中，光首先經(jīng)由通過玻璃襯底301和電極層302到吸 收層303中而通過IMOD堆疊300。吸收層303中未吸收的光通過光學干涉腔304，在其中光 從Al反射體305反射穿過光學諧振腔304而回到吸收層303中。在IMOD內(nèi)，可選擇氣隙 的厚度以對于給定波長或波長范圍產(chǎn)生“明亮”狀態(tài)，或?qū)τ诮o定波長或波長范圍產(chǎn)生“黑 暗”狀態(tài)。在某些實施例中，在“明亮”狀態(tài)中，光學諧振腔304的厚度為使得光展示出吸 收層303中的第一干涉。在“黑暗”狀態(tài)中，光學諧振腔304的厚度為使得光展示出吸收層 303中的第二干涉。在一些實施例中，第二干涉比第一干涉更具建設(shè)性(例如，用于可見波 長)。吸收層中的干涉越具建設(shè)性，場越強且吸收層303中的吸收越大。為了說明IMOD可如何產(chǎn)生黑暗輸出，圖4A展示入射在圖3中所說明的IMOD上的 光線和所述入射光線從IMOD內(nèi)的不同界面的各種反射。這些反射僅包含由于此種入射線 產(chǎn)生的反射的一部分。舉例來說，從各種界面反射的射線可再次從其它界面反射，從而產(chǎn)生 大量前后反射。然而，出于簡單起見，僅說明反射和反射線的一部分。在圖4A中，(例如)射線401包含入射在IMOD結(jié)構(gòu)上的光線。入射光線401可 具有強度E1和相位Φ1Ι5當照射IMOD的層301時，入射光線401可如射線402所指示被部 分反射以及如射線403所指示被部分透射。反射光402可具有強度Ela,和相位Φla,。透射 光403可具有強度E2和相位Φ2。透射光403可在層302的表面處如光線403a所指示進 一步部分反射以及如射線404所指示部分透射。反射光403a可具有強度E2a,和相位Φ2 。 透射光404可具有強度E3和相位Φ3。類似地，透射光404可在照射層303的頂面時如光 線404a所指示進一步部分反射以及如射線405所指示部分透射。反射光404a可具有強度 E3ar和相位Φ3 。透射光405可具有強度E4和相位Φ4。透射光405可從層304的表面如 光線405a所指示再次進一步部分反射以及如射線406所指示部分透射。反射光405a可具 有強度E4a,和相位Φ4 。透射光406可具有強度E5和相位Φ5。透射光406可在層305的 表面處如光線406a所指示進一步部分反射以及如射線407所指示部分透射。反射光406a 可具有強度E5a,和相位Φ5 。透射光407可具有強度E6和相位Φ6。在反射體305的底面 處，由射線407指示的透射光如光線407a所指示被幾乎完全反射。射線407a的強度可為 E6ar且相位可為Φ6 。反射線403a、404a、405a、406a和407a可透射出IMOD的層中的每一者且可最終如 圖4A中所指示透射出裝置。這些射線透射穿過額外界面且因此經(jīng)歷額外費涅反射。舉例 來說，如射線403b所以表示，反射線403a透射穿過襯底301。反射線404a透射穿過電極 302和襯底301 (如射線404b所展示)且作為射線404c退出。同樣，反射線405a透射穿過 吸收體303、電極302和襯底301 (如射線405b、405c所展示)且作為射線405d退出。反射 線405a透射穿過吸收體303、電極302和襯底301 (如射線405b、405c所展示)且作為射線 405d退出。反射線406a透射穿過光學諧振腔304、吸收體303、電極302和襯底301 (如射線406b、406c、406d所展示)且作為射線405e退出。反射線407a透射穿過反射體305、光 學諧振腔304、吸收體303、電極302和襯底301 (如射線406b、406C、406d、406e所展示)且 作為射線405f退出。如參看圖1所描述，如在層301的頂面上方測量的從IMOD結(jié)構(gòu)反射的光的強度和 波長包含所有反射線402、403b、404c、405d、406e和407f的相干疊加，以便考慮反射線中的 每一者的振幅與相位兩者。圖4A中未展示的其它反射線也可包括在射線的相干疊加中。類 似地，IMOD結(jié)構(gòu)內(nèi)的任何區(qū)域處(例如，吸收體403內(nèi))的光的總強度可基于反射波和透 射波的場強來計算。因此可能通過改變每一層的厚度和材料以便使用干涉原理增加或降低 給定層內(nèi)的光的量或場強來設(shè)計IMOD。此通過改變層的厚度和材料來控制不同層內(nèi)的強度 和場強水平的方法可用于增加或優(yōu)化吸收體內(nèi)的光的量以及因此由吸收體吸收的光的量。上述描述是光學過程的近似。更多細節(jié)可包括在較高級分析中。舉例來說，如上 所述，上文僅論述單一通過和所產(chǎn)生的反射。當然，從所述層中的任一者反射的光可再次朝 著另一界面反射回。光因此可在所述層中的任一者內(nèi)(包括光學諧振腔304)傳播多次。 雖然可將這些反射考慮在射線的相干疊加中，但在圖4A中未說明這些額外反射的效應(yīng)。因 此可進行對光學過程的更詳細分析?？墒褂脭?shù)學方法。舉例來說，可使用軟件來模擬系統(tǒng)。 此類軟件的某些實施例可計算反射和吸收且執(zhí)行多變數(shù)約束優(yōu)化。IMOD堆疊300可為靜態(tài)的。在靜態(tài)IMOD堆疊中，各種層的厚度和材料由制造工藝 來確定。靜態(tài)IMOD堆疊的一些實施例包括氣隙。在其它實施例中，例如代替氣隙，光學諧 振腔可包含電介質(zhì)或ΙΤ0。然而，由靜態(tài)IMOD堆疊300輸出的光取決于觀測角、入射在其 上的光的波長和IMOD堆疊的觀測表面處針對入射在其上的特定波長的干涉條件。與此對 比，在動態(tài)IMOD堆疊中，可使用(例如)MEMS引擎實時地改變光學諧振腔304的厚度，借此 變更IMOD堆疊的觀測表面處的干涉條件。類似于靜態(tài)IMOD堆疊，由動態(tài)IMOD堆疊輸出的 光取決于觀測角、光的波長和IMOD堆疊的觀測表面處的干涉條件。圖4B和圖4C展示動態(tài) IM0D。圖4B說明經(jīng)配置以處于“開放”狀態(tài)中的IMOD且圖4C說明經(jīng)配置以處于“閉合”或 “折疊”狀態(tài)中的IMOD。圖4B和圖4C中所說明的IMOD包含襯底301、薄膜層303和反射膜 305。反射膜305可包含金屬。薄膜層303可包含吸收體。薄膜層303可包括額外電極層 和/或電介質(zhì)層且因此在一些實施例中可將薄膜層303描述為多層。在一些實施例中，可 將薄膜層303附著到襯底301。在“開放”狀態(tài)中，薄膜層303與反射膜305以間隙304分 開。在一些實施例中，(例如)如圖4B中所說明，間隙304可為氣隙。在“開放”狀態(tài)中，在 一些實施例中，間隙304的厚度可在(例如)120nm與400nm之間改變(例如，大致260nm)。 在某些實施例中，可通過在薄膜堆疊303與反射膜305之間施加電壓差而將IMOD從“開放” 狀態(tài)切換到“閉合”狀態(tài)。在“閉合”狀態(tài)中，薄膜堆疊303與反射膜305之間的間隙小于 “開放”狀態(tài)中的間隙的厚度。舉例來說，在一些實施例中，“閉合”狀態(tài)中的間隙可在30nm 與90nm之間改變(例如，大致90nm)。例如，在一些實施例中，在“開放”狀態(tài)與“閉合”狀 態(tài)之間，氣隙的厚度通?？稍诖笾翺nm與大致2000nm之間改變。在其它實施例中可使用其 它厚度。在“開放”狀態(tài)中，如參看圖4A所描述，入射光的一個或一個以上頻率在襯底301 的表面上方建設(shè)性地干涉。因此，入射光的一些頻率未在IMOD內(nèi)大體上被吸收而是從IMOD 反射。反射出IMOD的頻率在IMOD外部建設(shè)性地干涉。由觀測襯底301的表面的觀測者所觀察到的顯示顏色將對應(yīng)于大體上反射出IMOD且大體上未被IMOD的各種層吸收的那些頻 率?？赏ㄟ^改變間隙的厚度來改變建設(shè)性地干涉且未大體上被吸收的頻率。在圖5A到圖 5D中展示當在“開放”狀態(tài)中時用于法線入射在IMOD上的光的IMOD的反射和吸收光譜以 及其中的某些層的吸收光譜。圖5A依據(jù)光以法線入射導向在IMOD上時以法線入射觀測的波長說明在“開放”狀 態(tài)中的IMOD (例如，圖3的IMOD 300)的總反射的曲線圖?？偡瓷涞那€圖展示大致550nm 處(例如，黃色)的反射峰值。觀測IMOD的觀測者將觀察到IMOD為黃色。如先前所提及， 可通過改變氣隙的厚度或通過改變堆疊中的一個或一個以上其它層的材料和/或厚度而 將總反射曲線的峰值的位置移位。舉例來說，可通過改變氣隙的厚度而移位總反射曲線。圖 5B說明大致400nm到800nm的波長范圍上的IMOD的總吸收的曲線圖?？偽章是€展示 對應(yīng)于反射峰值的大致550nm處的谷值。圖5C說明大致400nm到800nm的波長范圍上的 IMOD的吸收層(例如，圖3的層303)中的吸收的曲線圖。圖5D說明大致400nm到800nm 的波長范圍上的IMOD的反射體層(例如，圖3的305)中的吸收。由反射體吸收的能量較 低。如果其它層中的吸收可忽略，那么通過IMOD 400的吸收體部分中的吸收曲線與IMOD 的反射體部分中的吸收曲線的總和來獲得總吸收曲線。應(yīng)注意，通過IMOD堆疊的透射大體 上可忽略，因為下部反射體(例如，圖3的305)很厚。參看圖4C，在“閉合”狀態(tài)中，IMOD在薄膜堆疊303中幾乎吸收入射可見光的所有 頻率。僅反射少量入射光。在一些實施例中，觀測襯底301的表面的觀測者所觀察到的顯示 顏色通?？蔀楹谏?、紅黑色或紫色?？赏ㄟ^改變間隙的厚度而改變或“調(diào)諧”薄膜堆疊303 中所吸收的頻率。在圖6A到圖6D中展示“閉合”狀態(tài)中的IMOD的各種層對于垂直于IMOD觀測的法 線入射光的光譜響應(yīng)。圖6A說明大致400nm到800nm的波長范圍上的IMOD的總反射與波 長的曲線圖。觀察到，總反射在整個波長范圍中均勻地低。因此，非常少的光反射出干涉式 調(diào)制器。圖6B說明大致400nm到SOOnm的波長范圍上的IMOD的總吸收率的曲線圖?？偽?收率曲線指示對應(yīng)于總反射率的曲線圖的整個波長范圍中的大致均勻吸收率。圖6C說明 大致400nm到800nm的波長范圍上的吸收層中的吸收的曲線圖。圖6D說明大致400nm到 SOOnm的波長范圍上的IMOD的反射體層中的吸收。從圖6A中注意，與圖5A中的總反射相 比，在“閉合”狀態(tài)中，IMOD展示出相對低的總反射。另外，與“開放”狀態(tài)(圖5B和圖5C) 對比，在“閉合”狀態(tài)(分別圖6B和圖6C)中，IMOD展示出相對高的總吸收率和吸收層中的 吸收率。當IMOD在“開放”狀態(tài)(圖5D)中或在“閉合”狀態(tài)(圖6D)中時，IMOD中的反射 體吸收相對低。因此，大量場強在吸收光的吸收層內(nèi)。通常，IMOD堆疊具有可在設(shè)計階段期間考慮的視角相依性。更大體來說，IMOD的 光譜響應(yīng)可取決于入射角和觀測角。圖7A到圖7D說明當入射角或觀測角為相對于堆疊的 法線30度時用于“開放”狀態(tài)位置中的IMOD的模擬吸收率和反射與波長的一系列曲線圖。 圖7A說明大致400nm到SOOnm的波長范圍上的IMOD的總反射與用于IMOD的波長的曲線 圖。總反射的曲線圖展示大致400nm處的反射峰值。比較圖7A與圖5A指示當入射角或觀 測角從法線入射改變成30度時，總反射與波長的曲線沿著波長軸移位。圖7B說明用于IMOD 的大致400nm到SOOnm的波長范圍上的總吸收率的曲線圖?？偽章是€展示對應(yīng)于反射 峰值的大致400nm處的谷值。圖7B與圖5B的比較指示當入射角或觀測角從法線入射改變成30度時，吸收曲線中的谷值同樣沿著波長軸移位。圖7C說明大致400nm到SOOnm的波長范圍上的IMOD的吸收體(例如，圖3的303)中的吸收的曲線圖。圖7D說明大致400nm 到800nm的波長范圍上的IMOD的反射體(例如，圖3的305)中的吸收。圖8A到圖8D說明當入射角或觀測角為30度時用于圖4A的在“閉合”狀態(tài)位置 中的IMOD的模擬吸收率和反射與波長的一系列曲線圖。圖8A說明大致400nm到800nm的 波長范圍上的IMOD的總反射與用于IMOD的波長的曲線圖。觀察到，總反射在整個波長范 圍中均勻地低。因此，非常少的光反射出干涉式調(diào)制器。圖8B展示大致400nm到SOOnm的 波長范圍上的總吸收率的曲線圖?？偽章是€指示對應(yīng)于總反射率的曲線的整個波長范 圍上的大致均勻吸收率。圖8C說明大致400nm到SOOnm的波長范圍上的吸收層中的吸收 的曲線圖。圖8D說明大致400nm到SOOnm的波長范圍上的IMOD的反射體層中的吸收。圖 6A到圖6D與圖8A到圖8D的比較展示對于法線入射和入射角或觀測角為30度時的入射， “閉合”狀態(tài)中的IMOD的光譜響應(yīng)大致相同。因此可推斷“閉合”狀態(tài)中的IMOD的光譜響 應(yīng)并不展示對入射角或觀測角的強相依性。圖9展示典型光伏電池900。典型光伏電池可將光能轉(zhuǎn)換成電能。PV電池是具有 小碳占用區(qū)域(carbon footprint)且對環(huán)境具有較少影響的可更新能源的實例。使用PV 電池可減小能量產(chǎn)生的成本且提供可能的成本益處。PV電池可具有許多不同大小和形狀，例如，從小于郵票到若干英寸寬。若干PV電 池常?？蛇B接在一起以形成可高達若干英尺長和幾英尺寬的PV電池模塊。所述模塊可包 括電連接、安裝硬件、電力調(diào)節(jié)設(shè)備，和儲存太陽能以用于在天氣不好時使用的電池。模塊 又可經(jīng)組合和連接以形成具有不同大小和電力輸出的PV陣列。陣列的大小可取決于若干 因素，例如，特定位置中可用的太陽光的量和消費者的需要。光伏電池具有總能量轉(zhuǎn)換效率(η，“eta”)，其可通過測量從光伏電池輸出的電功 率和入射在太陽能電池上的光功率以及計算比率來確定。根據(jù)一個慣例，可通過由具有曝 露于標準太陽輻射(稱為“氣團1.5”)的Im2表面積的光伏電池產(chǎn)生的峰值電力的量(以 瓦計)的比率來給出太陽能電池的效率。標準太陽輻射為晴好的三月或九月春分或秋分日 中午時赤道處的太陽輻射的量。標準太陽輻射具有1000瓦/平方米的功率密度。典型PV電池包含安置于兩個電極之間的有源區(qū)域且可包括反射體。在一些實施 例中，反射體可具有大于50%、60%、70%、80%、90%或90%以上的反射率。在其它實施例 中，反射體可具有較低反射率。舉例來說，反射率可為10%、20%、30%、40%或40%以上。 在一些實施例中，PV電池還另外包含襯底。襯底可用于支撐有源層和電極。有源層和電極 (例如)可包含在制造光伏裝置期間和/或此后沉積于襯底上且由襯底支撐的薄膜。PV電 池的有源層可包含例如硅等半導體材料。在一些實施例中，有源區(qū)域可包含通過使如圖9 中所展示的n-型半導體材料903與ρ-型半導體材料904接觸而形成的p_n接面。此種 p-n接面可具有類似二極管的性質(zhì)且因此也可稱作光二極管結(jié)構(gòu)。層903和904夾在提供電流路徑的兩個電極之間。背面電極905可由鋁或鉬或某 一其它傳導材料形成。背面電極可為粗糙的且未拋光的。正面電極901經(jīng)設(shè)計以覆蓋p-n 接面的正面的大部分以便降低接觸電阻且增加收集效率。在正面電極由不透明材料形成的 實施例中，正面電極可經(jīng)配置以具有允許照明照射在P-n接面的表面上的孔或間隙。在此 類實施例中，正面電極可為格柵或經(jīng)配置成叉子或手指的形狀。在一些其它實施例中，電極可由透明導體形成，例如，例如氧化錫(Sn02)或氧化銦錫(IT0)的透明傳導氧化物(TC0)。 TC0可提供良好電接觸和傳導率且同時對于傳入的光為光學透射的。在一些實施例中，PV 電池還可包含安置于正面電極901上的抗反射(AR)涂層902。AR涂層902可減小從圖9 中所展示的n-型層903的表面反射的光的量。當照明p-n接面的表面時，光子將能量轉(zhuǎn)移到有源區(qū)域中的電子。如果由光子轉(zhuǎn) 移的能量大于半導體材料的帶隙，那么電子可具有足以進入傳導帶中的能量。在形成P-n 接面的情況下產(chǎn)生內(nèi)部電場。內(nèi)部電場對受激電子起作用以致使這些電子移動，借此在外 部電路907中產(chǎn)生電流。所得電流可用于給例如如圖9中所展示的燈泡906等各種電裝置供電。將光功率轉(zhuǎn)換成電力的效率對應(yīng)于如上所述的總效率。總效率至少部分取決于有 源層吸收光的效率。此效率(本文中稱為吸收效率nabs)與折射率(n)、消光系數(shù)(k)和有 源層中的電場振幅的平方(|E(X) I2)成比例，通過下文闡述的關(guān)系來展示nabs nXkX |E(x) |2值n是復數(shù)折射率的實數(shù)部分。吸收或消光系數(shù)k通常為復數(shù)折射率的虛數(shù)部分。 因此可基于層的材料性質(zhì)和層(例如，有源層)中的電場強度來計算吸收效率nabs。用于特 定層的電場強度在本文中可稱作平均電場強度，其中將電場在特定層的厚度上進行平均。如上所述，有源層中所吸收的光產(chǎn)生可用于提供電的自由載流子(例如，電子空 穴對)。總效率或總轉(zhuǎn)換效率部分地取決于電極收集有源材料中所產(chǎn)生的這些電子和空穴 的效率。此效率在本文中稱作收集效率n。。lle。ti。n。因此，總轉(zhuǎn)換效率取決于吸收效率nabs
與收集效率 L collection 兩者。PV電池的吸收效率nabs和收集效率n。。lle。ti。n取決于多種因素。用于電極層901 和905的厚度和材料(例如)可同時影響吸收效率nabs與收集效率n。。lle。ti。n兩者。另外， 用于PV材料903和904中的厚度和材料可影響吸收效率和收集效率?？赏ㄟ^將探針或?qū)щ娨€放置到電極層901和905而測量總效率。還可使用光伏 裝置的模型計算總效率。如本文中所使用，這些效率針對標準太陽輻射-氣團1. 5。再者，可對于太陽光譜 上的波長積分電場、吸收效率等。太陽光譜是眾所周知的且包含太陽發(fā)射的光的波長。這些 波長包括可見光、UV和紅外線波長。在一些實施例中，在太陽光譜的一部分上(例如，在可 見波長范圍、紅外線波長范圍或紫外線波長范圍上)積分電場、吸收效率、總效率等。在某 些實施例中，在較小波長范圍(例如，具有10nm、lOOnm、200nm、300nm、400nm、500nm或600nm 等帶寬的范圍)上計算電場、吸收效率、總效率等。在一些實施例中，可由p-i-n接面替換圖9中所展示的p-n接面，其中內(nèi)在半導體 或無摻雜半導體層夾在P-型半導體與n-型半導體之間。p-i-n接面可具有比p-n接面高 的效率。在一些其它實施例中，PV電池可包含多個接面。有源區(qū)域可由多種光吸收材料形成，例如晶體硅(c-硅)、非晶硅(a-硅入碲化 鎘(CdTe)、銅銦二硒化物(CIS)、銅銦鎵二硒化物(CIGS)、光吸收染料和聚合物、具有安置 于其中的光吸收納米粒子的聚合物，例如GaAs的III-V族半導體等。也可使用其它材料。 吸收光子且將能量轉(zhuǎn)移到(例如)電子的光吸收材料在本文中稱作PV電池的有源層?？?視PV電池的所需性能和應(yīng)用而選擇用于有源層的材料。
在一些實施例中，可通過使用薄膜技術(shù)來形成PV電池。舉例來說，在一個實施例 中，可通過將第一 TC0層沉積于襯底上而形成PV電池。將有源材料(或光吸收材料)層沉 積于第一 TC0層上。可將第二 TC0層沉積于有源材料層上。在一些實施例中，可將AR涂層 沉積于第二 TC0層上?？墒褂美缥锢須庀喑练e技術(shù)、化學氣相沉積技術(shù)、電化學氣相沉積 技術(shù)等沉積技術(shù)來沉積所述層。薄膜PV電池可包含例如薄膜多晶硅、CIS、CdTe或CIGS等 多晶材料。薄膜PV電池的一些優(yōu)點尤其為小裝置占用區(qū)域和制造工藝的可縮放性。圖10是示意性說明典型薄膜PV電池1000的框圖。典型PV電池1000包括光可 通過的玻璃襯底1001。安置于玻璃襯底1001上的是第一透明電極層1002、包含非晶硅的 PV材料層1003、第二透明電極層1005和包含鋁或例如Mo、Ag、Au等某一其它金屬的反射 體1006。第二透明電極層1005可包含IT0?？蓳诫s有源材料的部分以形成n-型區(qū)域和 P-型區(qū)域且可不摻雜有源材料的一部分以產(chǎn)生p-i-n結(jié)構(gòu)。在一種設(shè)計中，第一透明電極 層的厚度可大致為900nm而PV材料的厚度可大致為330nm。在一種設(shè)計中，第二透明電極 層1005具有大致80nm的厚度且反射體1006具有大致300nm的厚度。如所說明，第一透明 電極層1003與第二透明電極層1005之間夾入非晶硅層1003。反射體層1006安置于第二 透明電極層1005上。在PV電池中，光子在有源層或吸收層中被吸收且一些被吸收的光子 可產(chǎn)生電子空穴對。比較圖10與圖3，觀察到IM0D與典型PV裝置的結(jié)構(gòu)具有類似性。舉例來說，圖 3中所說明的IM0D與圖10中所說明的PV電池每一者包含包括多個層的堆疊結(jié)構(gòu)。IM0D 與PV裝置兩者還包含安置于襯底(例如，圖3的301和圖10的1001)上的光吸收層(例 如，圖3的303和圖10的1003)?？蛇x擇光吸收層以使得對于IM0D與PV電池兩者具有類 似性質(zhì)。圖3的IM0D與圖10的PV電池兩者均包含反射體(例如，圖3的305和圖10的 1006)。因此，可想得到，可將調(diào)諧IM0D以提供電場在其各種層中的所需分布和所得輸出 的能力應(yīng)用于PV裝置。舉例來說，可將光學諧振腔包括在有源層(例如，圖10的光吸收層 1003)下方以調(diào)諧PV裝置從而降低除有源層或吸收層1003外的所有層中的吸收以增加有 源層或吸收層1003中的吸收，且在某種意義上，據(jù)稱可將IM0D并入PV電池中或可將PV電 池并入IM0D中。在例如圖10中所說明的PV電池的常規(guī)PV電池中，按照慣例相信PV材料層 1003中的吸收通過層1005的引入來增強。因此，第二透明電極1005稱作反射增強層。 按照慣例還相信，有源層中的吸收隨著第二透明電極層1005的厚度線性地增加(見例如 B.L.思博路(B.LSopori)等人的“a_Si太陽能電池中的光設(shè)陷PV光學的結(jié)果的概述 (Light-Trapping in a-Si Solar Cells :A Summary of the Results from PV Optics)，，， 國家光伏規(guī)劃核準會議中心，科羅拉多州，丹佛市(National Center for Photovoltaics ProgramReview Meeting, Denver, Colorado)，1988 ^ 9 ^ 8-11 日)。一M*il，B 1005 的包括并不會增加反射體層1006的反射。另外，有源層中的吸收并不會如按照慣例相信的 必定隨著第二透明電極層1005的厚度線性地增加。如下文所證明，一般來說，第一電極層 1002和第二電極層1005的厚度可具有吸收最大化的最佳點。另外，在一些常規(guī)設(shè)計中，改變電極層1005和反射體層1006的厚度以使從PV電 池反射的光的總量最小化。假設(shè)是如果光未從PV電池反射，那么此光被吸收且光伏裝置 的總效率增加。為此，可使反射體1006的表面變粗糙以便更具漫射性以減小從反射體的鏡面反射。這些方法可潛在地產(chǎn)生看來像是黑色的PV電池。然而，上文所描述的旨在減小來 自PV裝置的反射以及僅產(chǎn)生看來像是黑色的PV電池的方法可能不足以增加吸收層或有源層1003中的吸收，且因此可能不足以增加光伏裝置的效率。此類常規(guī)方法增加PV電池的效率的成功受到限制。然而，如上所述，可使用干涉 原理來“調(diào)諧"PV裝置中的所述一個或一個以上層并優(yōu)化PV電池以使得更多光可被吸收層 1003吸收。舉例來說，可將用于IMOD的設(shè)計中的干涉原理應(yīng)用于PV電池的制造。可將在 有源層中產(chǎn)生電場諧振的光學諧振腔包括在PV電池中，借此增加有源層中的電場強度和 吸收。如將展示，(例如)可通過用包含氣隙或例如SiO2等透明非傳導電介質(zhì)的光學諧振 腔替換第二透明電極層1005來實現(xiàn)增加有源層(或光吸收層1003)中的吸收。然而，通過 用光學諧振腔替換透明電極層1005并不一定增強反射體的反射，光學諧振腔包含可干涉 地增加有源層中的吸收的低吸收層。
為了演示可如何增加太陽能電池的效率，研究圖IlA中所展示的常規(guī)太陽能電池 設(shè)計。圖IlA說明包含Cu (In，Ga) Se2' CIGS/CdS' PV堆疊的PV電池。PV電池包含ITO或 ZnO傳導電極層1101、包含CdS的η-型材料層1102、包含CIGS的ρ-型材料層1103、包含 Mo的反射體層1104和玻璃襯底1105。如上所述，圖IlA中所說明的PV電池的效率可通過 將IMOD結(jié)構(gòu)和由IMOD利用的干涉原理并入PV電池中來增加。此可通過引入如圖IlB到圖 1IH中所展示的靜態(tài)或動態(tài)光學諧振層來實現(xiàn)。在各種實施例中，光學諧振層在有源層中引 入電諧振，借此增加其中的平均電場。在下文的描述中，出于清晰起見，采納以下命名慣例。 夾在吸收層與反射體層之間的光學諧振層稱作'光學諧振腔'，而安置于堆疊中的其它地 方的光學諧振層稱作'光學諧振層'。描述腔或?qū)拥男g(shù)語諧振(resonant和resonance) 在本文中可交換地使用。在圖IlB中，包含ITO的光學諧振腔1106夾在有源材料或吸收材料(層1102和 1103)與反射體層1104之間。在圖IlC中所說明的實施例中，光學諧振腔1106包含中空區(qū) 域。在如圖Iic中所展示的一些實施例中，中空區(qū)域包含空氣或其它氣體。除有源層外，用 氣隙替換ITO層可降低所有層(例如，包括光學諧振腔)中的吸收。對于一些實施例，用于 光學諧振腔的材料的選擇因此可為重要的。舉例來說，其中光學諧振腔包含空氣或SiO2的 實施例(如圖IlD中所展示)可比包含ITO的光學諧振腔(如圖IlB中所展示)更多地增 加有源層中的吸收。圖IlB到圖IlD中所說明的實施例包含包括單一材料或介質(zhì)(光穿過 其傳播)的光學諧振腔。在例如圖IlE到圖IlH中所展示的各種實施例中，經(jīng)干涉調(diào)諧的 光伏(iPV)電池可包含包括兩個或兩個以上層的復合光學諧振腔。舉例來說，在圖IlE中 所說明的實施例中，光學諧振腔包含ITO層1106a和空氣層1106b。圖IlF中所展示的實施 例包含包括ITO層1106a和SiO2層1106b的復合光學諧振腔。圖IlG中所展示的實施例包 含包括SiO2層1106a和氣隙1106b的復合光學諧振腔。圖IlH中所展示的實施例可包含 ITO層1106￡1、5丨02層1106b和氣隙1106c。因此，在各種實施例中，光學諧振腔和其它光學 諧振層可包含一個或一個以上透明傳導或非傳導材料(例如，傳導或非傳導氧化物或氮化 物層)。也可使用其它材料。所述層可為部分透明的。在一些實施例中，光學諧振腔(或?qū)?可為動態(tài)的。如圖IlI中所展示，(例如) 反射體層1107可與有源層以柱子1107分開。反射體層1104可為可移動的且(明確地說) 可朝著有源層或遠離有源層移動，借此改變光學諧振腔的厚度。反射體層1104的移動可通過將電壓施加在反射體層1104與ITO層1101之間以產(chǎn)生靜電力來誘發(fā)?？蓜討B(tài)地調(diào)諧光 學諧振腔(例如)以隨著環(huán)境條件的改變來變更有源層的吸收特征。圖Ilj展示替代實施 例，其中光學諧振腔是包含SiO2層1106a和氣隙1106b的復合諧振腔。包含SiO2的電介質(zhì) 層1106a可用于電隔離閉合狀態(tài)中的電極1101、1104。下文闡釋增加iPV電池的吸收效率 的過程。 一般來說，光學堆疊可包含多個層，其中層之間的每一界面將反射入射光的某一 部分。一般來說，界面還允許入射光的某一部分通過(除了可能為最后層外)。圖12展示 從具有未指定數(shù)目的層的一般化iPV裝置的各種層反射的入射光。如上文參看圖4A所闡 釋，入射在iPV裝置的層1201上的由電場Ei表征的傳入波被部分反射且部分透射。透射 波由電場Eu來表征，其朝著圖式的右方傳播。此波的由電場E' Η』表征的一部分入射在 層1202與1203的界面處。其中的SEj,,表征的一部分透射到吸收層1203中。透射輻射 的一部分在吸收體1203中被吸收。所述波的由電場E' ρ表征的未被吸收的部分入射在 層1203與1204的邊界處。入射場E' j,r的由Ej+1 表征的一部分透射到光學諧振腔1204 中。在金屬導體/反射體1205部分透射的狀況下，傳入波Ei的由電場Et表征的一小部分 透射出iPV。入射輻射的一部分同樣在各種層的界面處反射。舉例來說，電場Epu表示電場 EJ+1,r的從層1204與1205的邊界反射的部分且因此朝著圖式的左方傳播。類似地，電場 E'」,1;Ε」,1;Ε'彳^和Elil表示在iPV裝置中朝著層1201傳播的波。反射波艮由從iPV裝 置的各種層反射的波的疊加來給出?？墒褂镁仃嚪椒ㄒ约坝糜诟鞣N界面的反射系數(shù)和透射 系數(shù)及由于橫穿所述層而產(chǎn)生的相位的值來計算進入和脫離給定界面的電場。一旦給定層 (例如，有源層)中的電場已知，就可確定所述給定層中的吸收?？捎嬎氵M入吸收層1203中 和脫離(例如)吸收層的坡印廷(Poynting)向量的時間平均量值或時間平均能通量(每 一單位標準面積的時間平均功率)。因此可通過從進入吸收層1203中的總功率減去脫離吸 收層1203的功率的量來計算被吸收層1203吸收的總功率。在各種實施例中，可增加進入 吸收層1203中的坡印廷向量的時間平均量值與脫離吸收層1203的坡印廷向量的時間平均 量值的比率以增加iPV裝置的效率。iPV電池的任一層(例如，吸收層)中所吸收的功率可取決于如上所述的整個iPV 堆疊。iPV電池的任一層中所吸收的能量的量與層的折射率(η)、層的消光系數(shù)(k)、層中的 電場振幅的平方(|E(X) I2)和層的厚度(t)成正比例。一種增加或優(yōu)化iPV裝置中的能量 吸收的方法為降低在環(huán)繞吸收層的層中所吸收的能量的量且增加在吸收層中所吸收的能 量的量。可(例如)通過選擇具有低nXk值的材料、減小環(huán)繞層的厚度或通過降低環(huán)繞層 中的電場強度或這些方法的任一組合來降低在環(huán)繞吸收層的層中所吸收的能量的量。舉例 來說，在一種優(yōu)化方法中，可使用以下的一者或一者以上來增加iPV電池的吸收層中的電 場。A)可調(diào)整iPV堆疊的各種層的材料和厚度以使得到達有源層的反射和透射電場建設(shè)性 地干涉。B)可(例如)至少部分由于相消干涉而減小iPV裝置的除有源層外的層中的電場 強度。C)可選擇用于光學諧振腔的材料，所述材料具有提供(例如)適當相移和反射的所 需或最佳折射率(η)以及低折射率(η)和/或低消光系數(shù)常數(shù)(k)，以使得光學諧振腔具有 對于對應(yīng)于有源層的帶隙的波長的低吸收，以使得被有源層轉(zhuǎn)換成電能的光較少被光學諧 振腔吸收。在一些實施例中，光學諧振腔的組成和厚度可為使得(例如)對于具有與有源層的帶隙均等的能量的波長，吸收體中的電場增加。D)更大體來說，可在除有源層外的那 些層中使用(例如)(對于具有與有源層的帶隙均等的能量的波長)折射率η與消光系數(shù) k的乘積較低的材料。可通過減小iPV裝置的除有源層外的層中的電場強度和/或在那些 層中使用具有低折射率和/或消光系數(shù)k值的材料減小吸收來實現(xiàn)iPV裝置的除有源層或 吸收層外的所有層中的能量吸收的降低。E)還可(明確地說)在除有源層外的其中電場強 度高的那些層中使用具有低η和/或k值以及因此低吸收的材料。為了優(yōu)化iPV裝置以用于有源層或吸收層中的增加的吸收，可選擇光學諧振腔的 厚度以通過干涉效應(yīng)增加有源區(qū)域中的光的強度。在一些實施例中，在iPV電池的設(shè)計階 段期間通過使用模擬軟件和數(shù)字例程選擇或優(yōu)化光學諧 振腔中的間隙的厚度。還可通過進 一步在并入有IMOD的圖IlB到圖IlF的PV電池結(jié)構(gòu)中并入MEMS引擎或平臺而實時動態(tài) 地改變光學諧振腔中的間隙的厚度。(見，例如圖IlG和圖11H)。然而，在各種實施例中， 間隙為固定的。在一些實施例中，除改變或優(yōu)化光學諧振腔的厚度外，還可改變或優(yōu)化有源 層的厚度以增加有源層或吸收層的吸收效率。圖13是制造iPV裝置1300的方法的一個實施例的流程圖。工藝從開始1302開 始且接著移動到狀態(tài)1304，在狀態(tài)1304中，iPV裝置設(shè)計者識別一組設(shè)計特征和/或制造 約束。iPV裝置包含包括多個層的光學堆疊。一般來說，所述層包括有源層和光學諧振層 (例如，光學諧振腔)。額外層可包括(例如)電極，和電隔離層。在一些實施例中，光學諧 振層包含電極、電隔離層或除增加有源層中的吸收外具有另一功能的層。由于一個或一個 以上原因而可能需要約束這些層中的任一者的各種參數(shù)(例如，厚度，材料)。設(shè)計特征和 /或制造約束可包括(例如)一個或一個以上電極層的平面內(nèi)電阻以使得收集的電子用于 電而不是作為熱量消散以及吸收于非有源層中。另外，因為有源層中的吸收取決于堆疊中 的所有層的厚度以及所使用的特定材料兩者，所以在某些實施例中仔細地選擇受約束層的 此類材料和層厚度。所述方法接著移動到狀態(tài)1306，在狀態(tài)1306中，選擇或優(yōu)化不受約束的參數(shù)以增 加有源層的效率(例如，吸收效率)。在一個實施例中，優(yōu)化效率包含基于至少一個設(shè)計特 征識別效率的最大值。在一些實施例中，可對于特定波長或波長范圍(例如，太陽光譜、可 見光譜、紅外線光譜、紫外線光譜)優(yōu)化效率。所述范圍可為至少IOOnm寬、200nm寬、300nm 寬、400nm寬、500nm寬、600nm寬等。用于增加或優(yōu)化特定層中在特定波長或波長范圍下的 吸收的過程可涉及基于光學堆疊中的所有層或大部分層的計算。對于某些實施例，可計算 每一分層材料的精確厚度以增加或優(yōu)化有源層中對于特定波長或特定波長范圍的吸收。在一些實施例中，所述層包含薄膜層。因此，在設(shè)計過程中可將所述層視為薄膜。 “薄膜”可具有小于或大約為入射光的相干長度的厚度(例如，小于5000nm)。對于薄膜， 在稱作相干疊加的狀況中考慮光的相位以用于確定由于多次反射而產(chǎn)生的強度水平。如 上所述，可經(jīng)由對來自iPV裝置的多個界面的反射的相干總和的分析來優(yōu)化有源層的吸收 效率。在一些實施例中，使用此類相干總和來計算來自給定層的能量輸入和輸出以確定層 (例如，有源層)中的吸收，且同樣確定其吸收效率。在此過程中可使用坡印廷向量。所述 方法中的其它步驟還可包括常規(guī)光伏裝置內(nèi)的層的刪除或替換。在一些實施例中，通過增加或優(yōu)化吸收效率η abs來增加或優(yōu)化總效率。然而，如 上所述，總吸收效率！!。㈣皿取決于在有源層中吸收光以形成電子空穴對的效率nabs與電極收集電子空穴對的效率 L collection 兩者?？墒褂酶缮媸皆韥硗ㄟ^增加或優(yōu)化上文所界定的參數(shù)nabs和n。。lle。ti。n中的一 者或兩者而增加或優(yōu)化總轉(zhuǎn)換效率n。VCTall。舉例來說，在一些實施例中，可在不考慮收集 效率n。。lle。ti。n的情況下優(yōu)化或最大化吸收效率nabs。然而，經(jīng)改變以增加或優(yōu)化吸收效率 ηabs的參數(shù)還可影響收集效率n。。lle。ti。n。舉例來說，可變更電極的厚度或有源層的厚度以 增加有源層中的吸收，然而，此厚度調(diào)整還可影響收集效率。因此，在一些實施例中，可執(zhí)行 優(yōu)化以使得考慮和/或優(yōu)化收集效率n。。lle。ti。n與吸收效率nabs兩者以實現(xiàn)增加的或優(yōu)化 的總效率n。VCTall。在某些其它實施例中，可遞歸地優(yōu)化吸收效率nabs與收集效率n。。lle。ti。n 以使總效率n。VCTall最大化。優(yōu)化過程中還可包括其它因素。在一些實施例中，(例如)優(yōu) KiPV裝置的總效率可基于熱消散或者一個或一個以上非有源層中的吸收。所述方法接著進行到狀態(tài)1308，在狀態(tài)1308中，根據(jù)制造約束和優(yōu)化要素制造光 伏裝置。一旦設(shè)計者已完成狀態(tài)1308，所述方法就在結(jié)束狀態(tài)1310處終止。應(yīng)理解，可包 括其它步驟以改進或優(yōu)化光伏裝置。圖14說明用于圖IlA到圖IlC中所描述的實施例中的每一者的在從大致400nm 到大致IlOOnm的波長區(qū)域中的模擬吸收的曲線圖。曲線1401是用于圖IlA中所說明的實 施例的吸收層1103中的吸收率。曲線1402是用于圖IlB中所說明的實施例的吸收層1103 中的吸收率。曲線1403是用于圖IlC中所說明的實施例的吸收層1103中的吸收率。如圖 14中所說明，根據(jù)曲線1402，在等于大致550nm的波長下，圖IlB中所說明的實施例的吸收 層中的模擬吸收比曲線1401中所展示的圖IlA的實施例的吸收層中的對應(yīng)模擬吸收值高 大致28%。另外，根據(jù)曲線1403，在等于大致550nm的波長下，圖IlC中所說明的實施例的 吸收層中的模擬吸收比曲線1401中所展示的圖IlA的實施例的吸收層中的對應(yīng)模擬吸收 值高大致35%。因此，與圖IlA中所說明的實施例相比，圖IlB和圖IlC中所說明的包含光 學諧振腔的實施例展示有源區(qū)域中有大致10% -35%的吸收改進。曲線1402與1403的比 較展示在圖IlB中所說明的光學諧振腔中包含ITO層的實施例與圖IlC中所說明的光學諧 振腔中包含空氣或SiO2的實施例之間，圖IlC中所說明的實施例在吸收層1103中具有較 高吸收。此結(jié)果可闡釋如下有源層或吸收層中的電場強度高。吸收層外部的光學諧振腔 層中的電場快速降低但不會變成零。在具有與吸收層的帶隙均等的能量的波長(例如，在 300nm與SOOnm之間的波長)中ITO的折射率η與消光系數(shù)k的乘積低，但其不低于在具有 與吸收層的帶隙均等的能量的波長中空氣或SiO2的折射率η與消光系數(shù)k的乘積。因此， 光學諧振腔中的ITO層比空氣(或SiO2)層顯著地吸收更多輻射。此導致降低吸收層中的 吸收。在曲線1403中可觀察到，當被優(yōu)化時，圖IlC中所展示的實施例的有源層中的模擬 吸收在從500nm到700nm的波長范圍中大致為90%。圖15A說明單一 p-i-n接面非晶硅太陽能電池結(jié)構(gòu)的圖。此裝置類似于米羅 澤 曼(Miro Zeman)在由J.普爾特曼斯(J. Poortmans)和V.阿爾希波夫(V. Arkhipov)編輯 的(約翰威立父子出版公司，John Wiley和Sons)，2006年的“薄膜太陽能電池、制造、表征 禾口應(yīng)用(Thin Film Solar Cells,Fabrication,Characterization & Applications)，，的第 五章第205頁中所揭示的裝置，不同之處在于PV電池包含多個ITO層(其替換由MiroZeman 揭示的TCO層和ZnO層)。圖15A中所展示的實施例包含紋理化玻璃襯底1501、大致900nm 厚的第一 ITO層1502、大致330nm厚的p-i-n接面(其中區(qū)域1504包含α :Si)、80nm厚的第二 ITO層1506和300nm厚的Ag或Al層1507。各種層的厚度與由MiroZeman揭示的厚度匹配，所述厚度經(jīng)選擇以便使由Miro Zeman揭示的整個堆疊中的總吸收最大化。此最大 化通過改變各種層的厚度直到PV電池看來像是黑色來實現(xiàn)。圖15B中說明總吸收與波長。 可觀察到，在PV堆疊中，所有波長被均勻地吸收。圖15C中說明來自PV裝置的總反射與波 長。來自PV電池的總反射低且同樣PV電池呈現(xiàn)黑色。圖15D展示PV電池的吸收層或有 源層1504中的吸收。圖15E到圖15G展示第一 ITO層1502、第二 ITO層1506和Ag或Al 層1507中的吸收。如圖15D和圖15E中所說明，有源層1504中所吸收的輻射的量大致等 于第一 ITO層1502中所吸收的輻射的量。因此，此設(shè)計為次佳的，因為原本可能被有源層 1504轉(zhuǎn)換成電能的光改為在第一 ITO層1502中被吸收。第二 ITO層1506和Ag或Al層 1507中的吸收的量可忽略。然而，圖15A的PV堆疊可通過應(yīng)用上文所描述的IMOD設(shè)計的干涉原理來優(yōu)化。在 一些實施例中，用于p、i和η層的折射率η和消光系數(shù)k的值可大體上彼此類似，且可在優(yōu) 化過程中將p、i和η層考慮為具有三個相異層的組合厚度的單一層。在一個實施例中，可 通過保持有源層1504的厚度恒定同時改變第一 ITO層1502和第二 ITO層1506的厚度來 執(zhí)行優(yōu)化。圖16Α說明有源層或吸收層中所吸收的積分能量與第一 ITO層1502和第二 ITO 層1506的厚度的輪廓曲線圖1600。圖16Α中的每一點是當通過對應(yīng)χ (水平)和y (垂直) 軸給出第一 ITO層1502和第二 ITO層1506的厚度時有源層中的積分吸收(波長上積分的 吸收)。陰影越淡，有源層的總吸收越大。在輪廓曲線圖1600中，當?shù)谝?ITO層1502和第 二 ITO層1506的厚度分別大致為54nm和91nm時，實現(xiàn)最大吸收1610。因此，當?shù)谝?ITO 層1502的厚度從900nm顯著減小到54nm時，發(fā)生增加的或最佳吸收效率。圖16A的曲線 圖展示與常規(guī)看法相反，有源層中的吸收不會隨著ITO層的厚度的增加而線性地增加。相 反，吸收隨著厚度非線性地改變且可能存在使有源層中的吸收最大化的ITO厚度的最佳厚 度。有源層1504中的吸收的增加很大程度上由于第一 ITO層中所吸收的輻射的量的顯著 減小。因此可使用輪廓曲線圖1600來確定堆疊中的電極層的所需或最佳厚度以便增加特 定有源層1504中的吸收效率。圖16B展示優(yōu)化的PV堆疊的有源層中的吸收。圖16A與圖15D的比較展示優(yōu)化 的PV堆疊的有源層中的吸收增加了非優(yōu)化PV堆疊的有源層中的吸收的大致兩倍。圖16C 展示優(yōu)化的pv堆疊中的總吸收與波長。吸收曲線展示紅色周圍的波長區(qū)域中的較少吸收。 因此，觀測優(yōu)化的pv堆疊的觀測者將觀察到，pv電池顯紅黑色(與非優(yōu)化pv堆疊的完全 黑色外觀相對比)。此實例證明在一些實施例中，顯黑色的pv電池不一定在有源層中具 有最高吸收量。在一些實施例中，有源層中的最高吸收量伴隨著具有除全黑外的某一顏色 的裝置出現(xiàn)。有利地，在某些實施例中，如上所述，PV吸收體中的能量的增加的吸收導致PV 電池的總能量轉(zhuǎn)換效率的線性增加。圖17說明類似于圖IlA中所說明的裝置的光伏裝置1700的圖。圖17的光伏裝置 1700包含包括有源區(qū)域1701的薄膜層，有源區(qū)域1701包含Cu (In，Ga) Se2 (“CIGS”)(ρ-型 層)1706，和CdS (η-型層)1707，其中有源區(qū)域1701未經(jīng)優(yōu)化以實現(xiàn)有源區(qū)域中的最大吸 收效率。圖17中所展示的光伏裝置類似于由Krc等人在“Cu(In，Ga) Se2太陽能的光學和 電模擬(Optical and Electrical Modeling of Cu(InjGa)Se2 Solar Cells)”(光電子學 禾口里子電子子，Optical and Quantum Electronics) ‘ ( (2006) 38 1115-1123 ( “Krc 等人”))中所揭示的裝置。此實施例包含玻璃襯底1702、ITO或ZnO電極層1703、多晶Cu (In，Ga) Se2 (CIGS) (P-型層)2206、CdS (η-型層)1707和Mo或Al反射體層1708。圖18Α到圖18C包含由Krc等人報告的裝置中的CIGS(p-型層)1706和CdSfc-S 層)1707的模擬吸收率與波長的一系列曲線圖。圖18A展示在大致400nm到大致800nm的 波長范圍上的CIGS (ρ-型層)1706中大致60%的吸收率。從大致500nm到大致700nm，實 現(xiàn)幾乎70%的吸收率。圖18B說明在大致400nm到大致800nm的波長范圍上的CdS(η-型 層)1707吸收率的曲線圖，其中實現(xiàn)0%與20%的吸收率的范圍。圖18C說明在大致400nm 到大致SOOnm的波長范圍上的用于有源區(qū)域1701的總吸收率的曲線圖。在此范圍上實現(xiàn) 平均大致70%的吸收率。圖18A的模擬曲線圖的結(jié)果幾乎等同于如Krc中報告的圖2中所 說明的CIGS層的所測量的吸收率。如下所述，當在圖17的實施例中將光學諧振腔放置于 有源區(qū)域1701與反射體層1708之間時，顯著地改進Krc中和圖18A到圖18C中所說明的 所測量的吸收率和模擬吸收率。圖19A說明將光學諧振腔1910添加于圖17的有源區(qū)域1701與反射層1708之間之后的光伏裝置1900A的圖。明確地說，根據(jù)上文所描述的IMOD設(shè)計的原理優(yōu)化光伏 裝置1700。在此實施例中，光學諧振腔包含透明ITO或ZnO。包含CdS (η-型層)1907和 CIGS (ρ-型層)1906的有源層1901的厚度和光學性質(zhì)(例如，折射率η和消光系數(shù)k)不改 變。在另一實施例中，優(yōu)化過程不變更玻璃襯底1902和Mo或Al反射層1908的參數(shù)(例 如，厚度和折射率)。改變ITO或ZnO電極層1904和光學諧振腔1910的厚度且借此增加 有源區(qū)域1901中的吸收。ITO或ZnO電極層1904的優(yōu)化厚度大致為30nm且光學諧振腔 1910的優(yōu)化厚度大致為70nm。接著如圖20A到圖20C所說明，模擬CIGS (ρ-型層)1906和 CdS (η-型層)1907的吸收率。圖19Β說明圖19Α的替代實施例，其中光學諧振腔1910包含 氣隙。圖20Α到圖20C包含圖19Α的優(yōu)化光伏裝置1900Α中的CIGS (ρ-型層)1906和 CdS (η-型層)1907的模擬吸收率與波長的一系列曲線圖。圖20Α展示在大致400nm到大 致SOOnm的波長范圍上CIGS(p-型層)1906中的吸收率的模擬曲線圖，其說明大致60%到 90%的吸收率。圖20B展示在大致400nm到大致800nm的波長范圍上CdS (η-型層)1907 中的吸收率的模擬曲線圖，其說明0%到30%的吸收率。圖20C展示在400nm到800nm的 波長范圍上CIGS (ρ-型層)1906和CdS (η-型層)1907的大致90%的總吸收的模擬曲線圖。 因此，通過應(yīng)用上文對于圖17的實施例所描述的方法，在波長范圍400nm到SOOnm上，組合 CIGS (ρ-型層)1906與CdS (η-型層)1907的吸收效率增加大致20%。圖21是已根據(jù)上文所描述的方法進行優(yōu)化的iPV裝置2100的一個實施例的圖。 光伏裝置2100包括有源區(qū)域2101。光伏裝置2100還包含玻璃襯底2102和安置于有源區(qū) 域2101上的ITO層2104。有源區(qū)域2101包含CIGS (ρ-型層)2106和CdS (η-型層)2107。 兩個金屬層2108Α和2108Β分別安置于玻璃襯底2102上(第一金屬層2108Α在第二金屬 層2108Β上)。第一金屬層2108Α既為反射體也為電極。第二金屬層2108Β也為電極。電 介質(zhì)材料2108c可安置于反射體2108a與電極2108b之間以使這些電路徑彼此電隔離。金 屬層2108A與2108B每一者包含Mo或Al。在此實施例中，在第一金屬層2108A與有源區(qū) 域2101之間產(chǎn)生包含氣隙的光學諧振腔2110?？諝饩哂斜绕渌牧系偷奈?、較低k?？?氣也具有1.0的折射率。雖然出于吸收效率的目的，氣隙可為有效的，但空氣為電的非導體。因此，光伏將不起從吸收的光提供電流的作用。使用用于從有源層中吸引電荷的通路 來解決此問題。因此，將第一金屬層2108A電連接到CIGS (ρ-型層)2106的通路為第一通 路2111A。將第二金屬層2108B電連接到ITO層2104且通過光學諧振腔2110、CIGS (ρ-型 層)2106和CdS (η-型層)2107的通路為第二通路2111Β。此第二通路21 IlB可被絕緣層 環(huán)繞以將通路與(例如)CIGS (ρ-型層)2106電隔離。當優(yōu)化時，ITO層2104具有15nm的 厚度，CdS (η-型層)2107具有40nm的厚度，CIGS (ρ-型層)2106具有360nm的厚度且氣隙 光學諧振腔2110具有150nm的厚度。氣隙光學諧振腔2110可用二氧化硅或二氧化鎂或另 一透明電介質(zhì)(例如，MgF2或此項技術(shù)中已知的其它合適材料)來替換。在各種實施例中， 使用具有低η X k值的電介質(zhì)。在此類實施例中，第一通路211IA可將底電極有利地連接到 CIGS (ρ-型吸收層)2106。在本文中所揭示的各種其它實施例以及尚待設(shè)計的包括包含非 傳導材料的光學諧振層(例如，光學諧振腔)的實施例中，可使用通路來提供穿過此類非傳 導層的電連接。圖22是圖21中所說明的實施例的圖，移除了通路2111B和金屬電極層2108B?？?(例如)通過接觸頂部光學諧振層2204而進行電接觸，頂部光學諧振層2204可包含例如傳 導氧化物的透明傳導材料。圖23是除移除ITO層2104的外類似于圖21的實施例的光伏裝置2300的一個實 施例的圖。因此，光伏裝置2300包含玻璃襯底2302和安置于第二金屬層2308B上的第一 金屬層2308A，第二金屬層2308B安置于玻璃襯底2302上。氣隙光學諧振腔2310將第一金 屬層2308A與CIGS (ρ-型層)2306和CdS (η-型層)2307分開。如上文，第一金屬層2308Α 為反射體以及通過第一通路2311Α而電連接到CIGS (ρ-型層)2306的基底的電極。類似 地，第二金屬層2308Β包含通過第二通路231IB而電連接到CdS (η-型層)2307的頂部的電 極。當優(yōu)化時，CdS (η-型層)2307具有40nm的厚度，CIGS (ρ-型層)2306具有360nm的厚 度且氣隙光學諧振腔2310具有150nm的厚度。類似于上文的論述，氣隙光學諧振腔3010 可用二氧化硅或二氧化鎂或另一電介質(zhì)來替換。在此類實施例中，第一通路231IA可將電 極2308A有利地連接到CIGS (ρ-型吸收層)2306。圖24是在大致400nm到大致IlOOnm的波長范圍上圖23的光伏裝置2300的 CIGS(p-型層)中的模擬吸收的曲線圖。所述曲線圖說明CIGS(p-型層)在大致500nm到 大致750nm的范圍中展示出高于90%的吸收效率。一般來說，可通過適當選擇與層相關(guān)聯(lián)的參數(shù)(例如，材料和尺寸)而將這些提供 有源層中的增加的吸收的層包括在PV裝置中?？烧{(diào)整這些層中的一者的一個或一個以上 參數(shù)同時保持其它層的參數(shù)固定，或，在某些實施例中，可調(diào)整一個或一個以上層的一個或 一個以上參數(shù)以提供有源層中的增加的吸收。在一些實施例中，可調(diào)整所有層的一個或一 個以上參數(shù)以獲得有源層中的增加的吸收。在各種實施例中，可在設(shè)計階段(例如)通過 計算不同參數(shù)對吸收的影響而調(diào)整這些參數(shù)。可使用優(yōu)化程序。還可使用一系列其它技術(shù) 來獲得產(chǎn)生改進的性能的參數(shù)值。
圖25A (例如)展示如何可將光學諧振層2506和光學諧振腔2503包括在光伏裝 置中且可調(diào)諧光學諧振層2506和光學諧振腔2503以提供增加的吸收。此裝置是圖19A和 圖19B中所展示的裝置的更一般化型式?？筛淖児鈱W諧振層2506和光學諧振腔2503的參 數(shù)(例如，厚度)以干涉地調(diào)諧裝置且產(chǎn)生有源層中的增加的吸收。
在一些實施例中，光學諧振層2506和光學諧振腔2503可包含電極層。然而，在 各種實施例中，光學諧振層2506和光學諧振腔2503中的任一者或兩者可包含具有產(chǎn)生低 nXk值的低消光(或吸收)系數(shù)(k)和/或低折射率(η)的材料。光學諧振層2506和光 學諧振腔2503中的一者或兩者可包含(例如)低nXk值。如上所述，(例如)光學諧振 腔2503可包含空氣或例如SiO2等電介質(zhì)或例如類似ITO或ZnO的TCO等電傳導材料。也 可使用具有低或大致零的k的其它材料以便提供低nXk值。其它材料是可能的。類似地， 光學諧振層2506可包含空氣、具有低消光(或吸收)系數(shù)(k)的電介質(zhì)材料；或例如類似 ITO或ZnO的TCO等電傳導材料；或具有低nXk值的任何其它材料。再者，也可使用其它 材料。
在某些實施例中，將混合或復合結(jié)構(gòu)用于光學諧振腔和/或光學諧振層。舉例來 說，光學諧振腔和/或光學諧振層可包含空氣/電介質(zhì)、導體/電介質(zhì)、空氣/導體組合或 混合物。在所展示的實施例中，PV電池的有源層包含η-型⑶S層2505和ρ-型CIGS層 2504。在其它實施例中，有源層可包含其它材料?？赏ㄟ^使用薄膜制造技術(shù)將光學堆疊沉積 于襯底2501上。襯底2502可包含玻璃或其它適宜的材料。在一些實施例中，反射體2502 可沉積于襯底與光學堆疊(包含被光學諧振層環(huán)繞的有源層和光學諧振腔)的剩余者之 間。反射體可由Al、Mo或例如金屬或電介質(zhì)的其它反射材料形成。在一些實施例中，反射 體可包含單一或復合材料。還可選擇圖25Α的反射體2502以優(yōu)化某些參數(shù)。舉例來說，可選擇反射體層2502 的材料和厚度以便增加或優(yōu)化某一波長范圍上的反射率。在其它實施例中，可選擇反射體 以反射某一范圍的波長(例如，紅色)且吸收另一范圍的波長(例如，藍色)。如上所述，光學諧振腔2503和光學諧振層2506可包含例如ITO或SnO2的TC0。在 其它實施例中，光學諧振腔和光學諧振層可包含透明電介質(zhì)材料或氣隙或其組合。用于光 學諧振腔2503和光學諧振層2506的材料不需要相同。圖25Β說明iPV電池的實施例，其 中光學諧振腔2503包含氣隙或例如SiO2等電介質(zhì)材料且光學諧振層2506還包含例如SiO2 等非傳導層。為了提供來自有源層的電子的傳導路徑，如圖25B中所指示提供通路2507a 和2507b。iPV電池包含如圖25B中所指示的反射體2502b和電極2502a。在一些實施例 中，電極2502a可包含與反射體2502b相同的材料。反射體2502b和電極2502c可包含傳 導材料。通路2507a終止于反射體2502b上且通路2507b終止于電極2502a上?？蓪⒔饘?引線提供到兩個反射體以提供外部電連接。電介質(zhì)材料2502c可安置于反射體2502b與電 極2502a之間以使這些電通路彼此電隔離。反射體2502a和2502b因此可用作用以使用通 路從有源層中提取電力的電路徑。在其中光學諧振層2506包含傳導材料的那些實施例中， 通路2507b可延伸直到光學諧振層2506?；蛘?，在此類實施例中，可將通路2507b完全消 除。圖25C說明包含安置于有源層與光學諧振腔2503之間的傳導ITO層2508的iPV 電池的另一實施例。通路2507a和2507b提供用于來自有源層的電子的傳導路徑。通路 2507a將ITO層2508連接到反射體2502b而通路2507b將η-型CdS層2505連接到電極 2502a。ITO層2508與光學諧振腔2503可形成如圖IlE到圖IlH中所描述的復合光學諧振 腔，且因此ITO可稱為光學諧振腔的一部分。
如上所述，可調(diào)整圖25A到圖25C中所展示的這些裝置中的層中的一者或一者以 上的一個或一個以上參數(shù)以使用(例如)干涉原理或由于干涉效應(yīng)而提供有源層中的增加 的吸收。圖26展示比圖25A到圖25C中所展示的裝置簡單的裝置。此PV裝置包括安置于 iPV的有源層與反射體2602之間的光學諧振腔2603。iPV的有源層包含η-型CdS層2605 和ρ-型CIGS層2604。反射體層2602可包含Α1、Μο或其它金屬/電介質(zhì)反射材料。如上 所述，光學諧振腔可包含空氣、電介質(zhì)材料或具有低nXk值的透明傳導材料或其組合。也 可使用其它材料。在一些實施例中，可移除反射體2602。如上所述，可調(diào)整此裝置中的層中 的一者或一者以上的一個或一個以上參數(shù)以基于(例如)干涉原理提供有源層中的增加的 吸收。在一些實施例中，可排除光學諧振腔2603且仍可優(yōu)化一個或一個以上層的一個或一 個以上參數(shù)以提供有源層中的增加的吸收。
可基于不同層的光譜性質(zhì)而選擇不同層的參數(shù)。舉例來說，金在紅色周圍的波長 區(qū)域中具有高消光系數(shù)(k)且在藍色周圍的波長區(qū)域中具有相對低的消光系數(shù)(k)。然而， 金的折射率(η)在紅色周圍的波長區(qū)域中低且在藍色周圍的波長區(qū)域中高。因此，金在紅 色周圍的波長區(qū)域中的乘積nXk低且在藍色周圍的波長區(qū)域中的乘積nXk高。因此，包 含金的反射體將主要反射紅色周圍的波長且吸收藍色周圍的波長。因此，可通過選擇用于 反射體的材料而使用反射體來調(diào)諧吸收，所述反射體的材料在對應(yīng)于有源層的有用光學吸 收范圍的波長范圍中具有低nXk值(其中光被吸收且轉(zhuǎn)換成電力)且在并非為有源層的 有用光學吸收范圍中的波長中具有高nXk值(例如，其中光能經(jīng)轉(zhuǎn)換成熱，此可降級裝置 的操作)。舉例來說，如果不讓藍光進入iPV裝置中為有利的，那么可能需要形成金的反射 體1104。在一些實施例中，可選擇反射體材料以便吸收紅外線波長。同樣，如上所述，特定間隙距離的選擇將決定特定顏色(例如，紅色、綠色或黑色) 是否被反射體層(例如，圖IlB到圖IlH的1104)反射。舉例來說，可選擇間隙距離以使得 反射體在對應(yīng)于有源層或吸收層的帶隙的波長區(qū)域中反射入射光的實質(zhì)部分且實質(zhì)部分 隨后被有源層/吸收體吸收且因此IMOD呈現(xiàn)黑色。然而，與旨在增加太陽能電池的效率的 常規(guī)方法相反，上文所描述的優(yōu)化iPV裝置以用于有源層中的增加的吸收的方法可能并不 總是與完全呈現(xiàn)黑色的裝置相關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，裝置可(例如)呈現(xiàn)紅黑色或其它 顏色。圖27說明常規(guī)多接面光伏裝置2700的圖。光伏裝置2700包含玻璃襯底2702、透 明電極2704A和2704B、有源層2706A、2706B和2706C以及反射層2708。在此實施例中，襯 底2702包含玻璃，第一和第二透明電極2704A和2704B包含ΙΤ0，且反射層2708包含Al。 第一有源層2706A經(jīng)配置以吸收藍光，第二有源層2706B經(jīng)配置以吸收綠光且第三有源層 2706C經(jīng)配置以吸收紅光和紅外光。在一些實施例中，有源層2706A、2706B和2706C包含具 有用于紅色、綠色或藍色的不同帶隙的類似材料。在一些實施例中，有源層2706A、2706B和 2706C包含不同材料系統(tǒng)，例如硅、GaAs或此項技術(shù)中已知的其它材料的組合。在多接面光伏裝置中，存在用于優(yōu)化光伏裝置的接面中的每一者中的能量吸 收的眾多方法。舉例來說，一種方法可為將光學諧振腔安置于多接面有源層(例如， 2706A-2706C)的組合堆疊與反射體2708之間。另一方法可為將光學諧振層安置于形成多 接面光伏裝置的每一有源層之間且將光學諧振腔安置于光伏裝置的最后的有源層與反射體之間。下文詳細描述這兩種方法。圖28A說明圖27中所說明的多接面光伏裝置的一個優(yōu)化型式的圖。在此實施例中，三個吸收體/有源層2806A、2806B和2806C經(jīng)配置以吸收“藍色”、“綠色”和“紅色與紅 外線”波長范圍中的光。這些吸收層夾在第一光學諧振層2804A與第二光學諧振腔2804B 之間。光學諧振層2804A和光學諧振腔2804B可包含透明傳導電極、ΙΤ0、氣隙、SiO2或其 它材料。如果光學諧振層或光學諧振腔包含非傳導材料，那么可使用如圖28B中所展示的 通路來提供電連接性。標簽“紅色、綠色和藍色”僅指代波長的范圍且并非為(例如)紅色 的真實波長范圍。有源層可吸收其它波長。另外，可包括更多更少的有源區(qū)域。其它變化 是可能的。圖29A說明多接面光伏裝置的一個優(yōu)化型式的圖，其中光學諧振層安置于每一有 源層之間以及頂部有源層與襯底之間，且光學諧振腔安置于底部有源層與反射體之間。舉 例來說，光學諧振層2904A安置于襯底2902與接面2906A之間。類似地，已添加光學諧振 層2904B和2904C以形成光學諧振層與有源層2906A、2906B、2906C的交替堆疊。光學諧振 腔2905安置于最后的有源層2906C與反射體2908之間。每一光學諧振層2904A-2804C和 光學諧振腔2905可包含(例如)ΙΤ0、氣隙、SiO2或其它介質(zhì)。如果光學諧振層或光學諧振 腔包含非傳導材料，那么可使用如圖29Β中所展示的通路來提供電連接性。因此，光伏裝置 2900的光學堆疊包含包括ITO的光學諧振層2904Α、經(jīng)配置以吸收藍光范圍中的波長的有 源層2906Α、光學諧振層2904Β、經(jīng)配置以吸收綠光范圍中的波長的有源層2906Β、光學諧振 層2904C、經(jīng)配置以吸收紅光和紅外光的范圍中的波長的有源層2906C、光學諧振腔2905和 反射體層2908?？苫谏衔乃枋龅母缮嬖韮?yōu)化多接面光二極管。在多接面光伏裝置的 此模擬優(yōu)化圖中，(例如)可通過改變用于存在于光學堆疊中的其它層中的材料的厚度而 增加每一有源層的吸收率。光伏裝置進一步包括絕緣體2908C和電極2908Α。在一些實施例中，多接面光二極管包括比圖29Α中所展示少的光學諧振層。舉例 來說，在一個實施例中，可將光學諧振層2904Α安置于襯底2902與有源層2906Α中的一者 之間且可排除其它光學諧振層2904Β和2904C。在另一實施例中，可將光學諧振層2904Β 安置于有源層2906Α與2906Β之間且可排除其它光學諧振層2904Α和2904C。在另一實施 例中，可將光學諧振層2904C安置于有源層2906Β與2906C之間且可排除其它光學諧振層 2904Α和2904Β。在其它實施例中，可包括光學諧振層2904A、2904B、2904C中的一者以上且 可排除一者?？砂ü鈱W諧振腔2905或?qū)⑵鋸乃鰧嵤├械娜我徽咧信懦??？砂ǜ?大或更少數(shù)目的有源層。這些有源層可由除光學諧振層外的層分開?？墒褂酶蠡蚋贁?shù) 目的光學諧振層。有源層、光學諧振層和光學諧振腔的數(shù)目、布置和類型因此可改變且可取 決于設(shè)計和/或優(yōu)化過程。如上所述，標簽“紅色、綠色和藍色”僅指代波長的范圍且并非 為(例如)紅光、綠光和藍光的真實波長。有源層可吸收其它波長，其它變化是可能的。如上所述，可在設(shè)計和制造階段中使用上文所描述的方法優(yōu)化光伏裝置的不同實 施例中的每一層的組成和/或厚度以增加有源層中的吸收和降低反射。(例如)可使用如 上所述的IMOD設(shè)計原理來優(yōu)化iPV實施例。在一些實施例中，可提供MEMS引擎或平臺以 在iPV電池在操作中時動態(tài)地改變這些實施例中的光學諧振腔或?qū)拥暮穸?。因此可由于?涉效應(yīng)而改進上文所描述的iPV實施例。PV吸收體/有源區(qū)域中的能量的吸收的增加可導 致iPV裝置的總效率的增加。
然而，所述設(shè)計并非在每個方面中真正最佳。舉例來說，在其中在光學諧振腔中包 含TCO層的那些實施例中，電損失可為可忽略的。然而，TCO可引入某一光學損失。在光學 諧振腔中包含空氣或SiO2的實施例可展示出由于通路的存在而產(chǎn)生的光學吸收的小降低。 在一些實施例中，用于電連接的通路的存在可導致光學孔徑損失。
在iPV裝置的一些實施例中，有源層中的增加的或優(yōu)化的吸收效率可不必取決于 入射光相對于iPV裝置的定向。舉例來說，當入射光大體上垂直于iPV裝置時的吸收效率 可大致與入射光為高掠入射時(例如，距iPV裝置的法線大致89度)的吸收效率相同。光 伏電池的定向因此不需要完全對準以實現(xiàn)最佳吸收效率。然而，入射角確實影響到達有源 層的光的強度且因此影響可供有源層吸收的能量，到達光伏電池的光越少，可供有源層吸 收的能量越少。因此，應(yīng)強調(diào)，對于給定面積的光伏裝置，在無主動追蹤的情況下(例如，移 動光伏裝置以與太陽光路對準)，當入射角Qi增加時，總吸收能量按因子C0s(Qi)減少。然而，在一些實施例中(其中吸收效率依據(jù)入射角而改變)，可使用IMOD原理和干 涉效應(yīng)設(shè)計iPV堆疊以用于特定入射角。舉例來說，可調(diào)整光學諧振腔的厚度以致使對以 非法線角入射在裝置上的所需波長的光的增加的吸收。在一些實施例中，光學腔可為可變 的(與固定的相反)，以便適應(yīng)(例如)白天的不同時間的太陽的不同入射角。本文中所描述的原理可適用于完全反射(例如，不透明的)PV裝置以及透射PV裝 置兩者。圖30說明常規(guī)半透明PV電池。如本文中所使用，術(shù)語“半透明”指代部分光學透 射且并不限于50%透射。通過將光吸收層3004夾在兩個透明傳導氧化物(TCO)層3005與 3002之間來形成圖30中所展示的半透明PV電池。可將堆疊層安置于襯底3001上?？稍?TCO層3005上提供金屬引線3007以用于進行電連接。可在本文中所描述的所有實施例中 提供類似于3007的金屬引線，其具有包含傳導材料的頂部光學諧振層。同樣也可在其它實 施例中使用此類金屬引線。舉例來說，在其中頂層包含非傳導材料的實施例中，可在頂部非 傳導層上提供類似于3007的金屬引線且可(例如)經(jīng)由通路將所述金屬引線電連接到電 極層。為了使用光學干涉的原理和IMOD設(shè)計原理優(yōu)化圖30的半透明PV電池，一種方法 可為如圖31中所說明的將光學諧振腔3103安置在光吸收層3104與反射層3102之間。在 一些實施例中，頂部電極層3105可為包含透明傳導電極的光學諧振層。頂部電極層3105可 包含(例如)ΙΤ0或ZnO。在一些實施例中，可在頂部電極層3105上安置AR涂層?？墒褂?包含PV電池(其包括光學諧振腔3103、反射體層3102、有源層3304)的各種層的提供有源 層中的增加的吸收的厚度和材料性質(zhì)(例如，折射率η和消光系數(shù)k)。反射體的厚度可控 制透明度。舉例來說，與具有相對厚的反射體層的反射體相比，具有非常薄的反射體的iPV 裝置可具有較高的透明度。可減小反射體層的厚度以產(chǎn)生半透明iPV裝置。舉例來說，在 一些實施例中，半透明iPV裝置中的反射體的厚度可在5nm與25nm之間的范圍中。在某些 實施例中，半透明iPV裝置中的反射體的厚度可在Inm與500nm之間的范圍中。在各種實 施例中，反射具有至少10 %、20 %、30 %、40 %或40 %以上的反射率。在某些實施例中，反射 體具有50 %、60 %、70 %、80 %、90 %或90 %以上的反射率。在一些實施例中，可用與不透明 PV電池相比較薄的PV材料來設(shè)計半透明PV電池?？蓪⒎瓷潴w層的厚度并入設(shè)計(例如， 優(yōu)化、計算)中以用于增加有源層中的吸收。由于增加的吸收效率，根據(jù)上文所描述的方法進行設(shè)計的半透明PV電池可比圖30中所描述的常規(guī)PV電池更有效。在本文中所描述的 其它實施例以及尚待設(shè)計的實施例中，PV電池可至少部分透明或光學透射。(例如)可通過上文所描述的方法使圖28A到圖29B中所展示的多接面PV部分光學透射。圖32A還展示可至少部分光學透射的多接面PV電池的實施例。圖32A中所展 示的實施例包含包括三個有源層或吸收層3204a、3204b和3204c的多接面有源材料。所述 三個吸收層可吸收具有不同頻率的光。舉例來說，層3204a可吸收具有紅色和IR區(qū)域中的 頻率的光，層3204b可大體上吸收具有綠色區(qū)域中的頻率的光且層3204c可大體上吸收具 有藍色區(qū)域中的頻率的光。在替代實施例中，有源層可吸收其它波長。反射體3202安置于 多接面有源材料的下方。光學諧振層3205安置于多接面有源材料的上方?？墒褂蒙衔乃?描述的干涉式原理選擇或優(yōu)化光學諧振層3205的厚度和材料組成以便可使有源材料中的 吸收增加或最大化。在圖32A中所展示的實施例中，光學諧振層可包含例如TCO或透明傳 導氮化物等透明傳導材料。然而，在其它實施例中，光學諧振層可包含例如SiO2或氣隙等 透明非傳導電介質(zhì)。在其它實施例中，光學諧振層可包含如上所述的復合結(jié)構(gòu)?？墒褂闷?它材料和設(shè)計。在其中光學諧振層包含非傳導材料的那些實施例中，可如圖32B中所展示 使用通路3206來提供電連接?？扇鐖D32A和圖32B中所展示將光學堆疊安置于襯底3201 上。襯底可如上所述為光學透射的或不透明的。可在本文中所揭示的其它設(shè)計中使用部分透射的反射體層。舉例來說，可在具有 單一有源層的PV裝置中使用部分光學透射的反射體層。其它配置是可能的。如圖32A說 明，PV電池可包括一個或一個以上光學諧振層且無光學諧振腔。因此，在本文中所描述的 各種PV電池中可排除光學諧振腔。雖然在本文中所描述的各種實施例中，已如上所述優(yōu)化有源層中的吸收，但在某 些實施例中，可通過另外考慮例如收集效率等其它因素的影響而增加或優(yōu)化總效率。舉例 來說，可調(diào)整一個或一個以上參數(shù)以增加吸收效率與收集效率兩者的集合效應(yīng)。在此類實 施例中，(例如)可在優(yōu)化過程中監(jiān)視總效率。然而，也可使用其它優(yōu)值且可將所述其它優(yōu) 值并入優(yōu)化、設(shè)計或制造過程中。如上所述，可將積分所述裝置的裝置或系統(tǒng)模擬且執(zhí)行計算以評估裝置或系統(tǒng)的 性能。在一些實施例中，可測量實際性能。舉例來說，可通過與接觸有源層的電極進行電連 接而測量總效率。在圖31中展示(例如)使金屬引線3107中的一者與也為電極的反射體 3102電接觸的電探針3110和3112。電探針3110和3112電連接到測量PV裝置的電力輸 出的電壓表3114。對于本文中所揭示的不同實施例，可使用類似布置?？蛇M行到金屬引線、 通路、電極層等的電接觸以測量電輸出信號。也可使用其它配置。本文中所描述的方法和結(jié)構(gòu)的廣范圍的變化是可能的。因此，在本文中所描述的各種實施例中，可使用干涉技術(shù)來改進光伏裝置的性能。 在一些實施例中，安置于有源層與反射體之間的光學諧振腔可增加有源層中的吸收。然而， 如上所述，定位于其它地方的光學諧振層也可提供一個或一個以上有源層中的吸收的增加 且對應(yīng)地增加效率。因此，如上所述，可調(diào)整一個或一個以上層的一個或一個以上參數(shù)以增 加(例如)裝置在將光功率轉(zhuǎn)換成電功率的過程中的效率。這些一個或一個以上層可為常 規(guī)光伏裝置中所使用的層且并非為添加到此類結(jié)構(gòu)以獲得改進的性能的層。因此，光學諧 振層并不限于被添加到結(jié)構(gòu)以獲得改進的層。另外，光學諧振層并不限于上文所描述的層，而可包括經(jīng)調(diào)諧以使用干涉原理提供有源層中的增加的吸收的任何其它層。光學諧振層或 腔還可具有例如作為電極操作的其它功能?？蓪嵤┰O(shè)計或優(yōu)化以增加一個或一個以上有源 層中的吸收和效率。另外，雖然在上文將各種技術(shù)描述為提供優(yōu)化，但本文中所描述的方法和結(jié)構(gòu)不 限于真實的最佳解決方法。所述技術(shù)可用于增加(例如，但并不一定最大化)有源層中的 吸收或裝置的總光學效率。類似地，技術(shù)可用于降低(且并不一定最小化)除有源層外的 層中的吸收。類似地，所得結(jié)構(gòu)不一定為最佳結(jié)果，但仍然可展示出改進的性能或特征。然而，本文中所揭示的方法和結(jié)構(gòu)提供廣范圍的益處，包括用 于一些光伏裝置的 性能優(yōu)點。舉例來說，可通過在PV電池中使用光學諧振腔或其它光學諧振層而改進光伏裝 置的吸收效率。在一些實施例中，(例如)在存在至少一個光學諧振腔或?qū)拥那闆r下，有源 層的吸收效率增加至少約20%。在此，在太陽光譜中的波長上積分吸收值。在一些其它光 伏裝置中，由于光學諧振腔或?qū)拥拇嬖冢柟庾V中的波長上積分的吸收效率可增加至少 25%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或90%以上。在其它實施例中，增加可為5% 或5%以上、10%或10%以上，或20%或20%以上。對于一些實施例，當在較小波長范圍上 積分時，這些值同樣可適用。因此，可應(yīng)用干涉原理來增加或優(yōu)化一個或一個以上波長下有源層的效率。舉例 來說，有源層中的至少一者可經(jīng)配置成以大于0. 7的吸收效率吸收大致400nm的波長的 光。有源層中的至少一者可經(jīng)配置成以大于0. 7的吸收效率吸收400nm與450nm之間的或 350nm與400nm之間的波長的光。在一些實施例中，有源層可經(jīng)配置成以大于0. 7的吸收效 率吸收350nm與600nm之間的光。在其它實施例中，可對于250nm與1500nm之間的單一波 長或者對于250nm與500nm之間的波長范圍中的至少50nm、IOOnm或500nm的帶寬增加或 優(yōu)化吸收效率。對于一些實施例，當在較小波長范圍上積分時，這些值同樣可適用。光伏裝置的總效率同樣可增加。舉例來說，在一些光伏裝置中，在具有適宜的光 學諧振層的情況下，太陽光譜中的波長上積分的總轉(zhuǎn)換效率可增加至少15%、20%、25%或 30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或90%以上。在某些實施例中，增加可為5%或5% 以上，或10%或10%以上。在一些實施例中，光伏裝置的總轉(zhuǎn)換效率大于0. 7,0. 8,0. 9或 0. 95。在其它實施例中，總轉(zhuǎn)換效率可較少。舉例來說，總轉(zhuǎn)換效率可為至少0. 3,0. 4,0. 5、 0.6或高于0.6。在一個實施例中，總轉(zhuǎn)換效率可為0. 1或0.2或高于0.2。對于一些實施 例，當在較小波長范圍上積分時，這些值同樣可適用?？捎捎诠鈱W干涉而獲得有源層中的太陽能的吸收的至少5%、10%、20%、25%、 30%或30%以上的增加?？赏ㄟ^在太陽光譜上積分來確定這些吸收值。對于一些實施例， 當在較小波長范圍上積分時，這些值同樣可適用。在一些實施例中，當光伏裝置曝露于例如太陽光譜等電磁輻射時，至少一個光學 諧振腔或?qū)拥拇嬖诳蓪⒂性磳又械钠骄鶊鰪娫黾又辽?0 %、25 %或30 %。在其它實施例 中，平均場強的增加為至少40%、50%、60%、70%、80%、90%或90%以上。在某些實施例 中，增加為5%或5%以上、10%或10%以上，或15%或15%以上。如下所述，在感興趣的特 定層(例如，有源層)的厚度上平均對應(yīng)于電場的平均電場強度。對于一些實施例，當在較 小波長范圍上積分時，這些值同樣可適用。在某些實施例中，至少一個光學諧振腔或?qū)拥拇嬖诳僧a(chǎn)生太陽光譜上積分的平均電場強度的增加，所述增加對于有源層比太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對于 光伏裝置中的任何其它層要大。在一些實施例中，光伏裝置的有源層中的平均電場強度可 增加無光學諧振層的PV電池的有源層中的平均電場強度的至少1. 1倍。在一些其它實施 例中，光伏裝置的有源層中的平均電場強度可為無光學諧振層的PV電池的有源層中的平 均電場的至少1. 2倍或1. 3倍。在其它實施例中，增加為無一個或一個以上諧振層的PV電 池的有源層中的平均電場的至少1. 4倍、1. 5倍、1. 6倍或1. 7倍。對于一些實施例，當在較 小波長范圍上積分時，這些值同樣可適用。在一些實施例中，光伏裝置的除有源層外的另一層中的平均電場強度的增加可較 大。然而，在此類實施例中，光伏裝置的此其它層中的吸收可小于有源層中的吸收。在某些 實施例中，有源層中的平均電場高于任何其它層中的平均電場，但在其它實施例中，除有源 層外的層具有最高平均電場強度?？蓪τ谔柟庾V上或較小波長范圍上的波長實現(xiàn)此類條 件。在所揭示的各種實施例中，由有源層吸收的光功率得以增加。在某些實施例中，由 有源層吸收的光功率的增加大于由光伏裝置的所有其它非有源層吸收的組合光功率的增 加。由有源層吸收的光功率的增加可為PV裝置中的任何其它層的吸收的光功率的增加的 1. 1倍以上、1. 2倍以上或1. 3倍以上。在其它實施例中，增加為PV電池中的任何其它層的 吸收的光功率的增加的1. 4倍以上、1. 5倍以上、1. 6倍以上或1. 7倍以上。如上所述，可通過在太陽光譜上積分來確定這些值。另外，可對于稱為“氣團1. 5” 的標準太陽輻射來確定這些值。如上所提及，在某些實施例中，在小于太陽光譜的波長范圍上，這些值適用。所述 值可適用于(例如)可見波長光譜、紫外線波長光譜或紅外線波長光譜。所述值可適用于 lOOnm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、lOOOnm 或 lOOOnm 以上的波 長范圍。所述值同樣可適用于更大或更小的波長范圍。因此，在某些實施例中，當在除整個 太陽光譜外的較小波長范圍上積分參數(shù)(例如，吸收效率、總效率、電場、光功率等)時，這 些值適用。另外，這些值可用于一個或一個以上有源層。舉例來說，可設(shè)計PV電池以同時或 分開地增加一個或一個以上有源層(例如，P型層、內(nèi)在半導體層或n型層)中的吸收。因 此，這些值可個別地適用于這些層中的任一者或這些層的任何組合。類似地，一個或一個以上光學諧振層可有助于本文中所敘述的性能級。同樣，上文 所列的性能值可取決于一個光學諧振層或兩個或兩個以上光學諧振層的群組的一個或一 個以上設(shè)計參數(shù)的存在。多種替代配置是可能的。舉例來說，可添加、移除或重新布置組件(例如，層)。類 似地，可添加、移除或重新排序處理和方法步驟。再者，雖然本文中已使用術(shù)語膜和層，但如 本文中所使用的此類術(shù)語包括膜堆疊和多層?？墒褂谜澈蟿⒋祟惸ざ询B和多層粘合到其 它結(jié)構(gòu)，或可使用沉積或以其它方式將所述膜堆疊和多層形成于其它結(jié)構(gòu)上。同樣，術(shù)語有 源層可用于包括P和n摻雜區(qū)域和/或有源區(qū)域的內(nèi)在部分。類似地，可使用其它類型的 材料。舉例來說，雖然有源層可包含半導體，但在一些實施例中也可使用例如有機材料等其 它材料。對于本發(fā)明的裝置，眾多應(yīng)用是可能的。光伏裝置可(例如)用于例如住宅或建筑物的建筑結(jié)構(gòu)上或單獨結(jié)構(gòu)中(例如，太陽能農(nóng)場中)。太陽能裝置可包括于例如汽車、 飛機、船舶、宇宙飛船等載具上。太陽能電池可用于包括(但不限于)手機、計算機、便攜式 商業(yè)裝置等電子裝置上。太陽能電池可用于軍事、醫(yī)學、消費者工業(yè)和科學應(yīng)用。除本文中 特定描述的那些應(yīng)用外的應(yīng)用也是可能的。 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還將了解，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進行各種修改 和改變。此類修改和改變希望落在如所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述有源層的光；以及光學諧振腔，其在所述有源層與所述反射體層之間，所述光學諧振腔包含電介質(zhì)，所述光學諧振腔的存在增加由所述有源層吸收的光的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述反射體層具有至少10%的反射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述光 伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述光 伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含非傳導氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含Si02。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含中空區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含多個層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔的厚度經(jīng)優(yōu)化以增加所述 有源層中的光吸收。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有小于約2000nm的厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于太陽光譜中的波長的 吸收效率，且其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的 所述吸收效率增加至少約20%。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效 率，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn) 換效率增加至少約15%。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時，所 述光學諧振腔的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時，所 述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20 %。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時，所 述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時，所 述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述有 源層彼此分開的至少一個非有源層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光學 諧振層。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所述 有源層與所述反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
36.一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述有源層的光；以及光學諧振腔，其在所述有源層與所述反射體層之間，所述光學諧振腔包含氣隙，所述光 學諧振腔的存在增加由所述有源層吸收的光的量。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述反射體層具有至少10%的反射率。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述 光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述 光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含多個層。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔的厚度經(jīng)優(yōu)化以增加所述 有源層中的光吸收。
45.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
48.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有小于約2000nm的厚度。
49.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于太陽光譜中的波長的 吸收效率，且其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的 所述吸收效率增加至少約20%。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
52.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效 率，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn) 換效率增加至少約15%。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
55.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
56.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20 %。
57.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
58.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
59.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
60.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
61.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
62.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置具 有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
63.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述有源層彼此分開的至少一個非有源層。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光學 諧振層。
65.根據(jù)權(quán)利要求36所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所述 有源層與所述反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
67.一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述有源層的光；以及光學諧振腔，其在所述有源層與所述反射體層之間，所述光學諧振腔包含多個層，所述 光學諧振腔的存在增加由所述有源層吸收的光的量。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述反射體層具有至少10%的反射率。
71.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
72.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述 光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
73.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所述 光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
74.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含電介質(zhì)層。
75.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含非傳導氧化物。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含Si02。
77.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含中空區(qū)域。
78.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
79.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含傳導透明層。
80.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含透明傳導氧化物。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔包含IT0、Zn0或Sn02。
82.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述多個層包含電介質(zhì)層和氣隙。
83.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述多個層包含導電層和氣隙。
84.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述多個層包含電介質(zhì)層和導電層。
85.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔的厚度經(jīng)優(yōu)化以增加所述 有源層中的光吸收。
86.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
87.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
89.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有小于約2000nm的厚度。
90.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于所述太陽光譜中的波 長的吸收效率，且其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積 分的所述吸收效率增加至少約20%。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
92.根據(jù)權(quán)利要求91所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
93.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效 率，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn) 換效率增加至少約15%。
94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
95.根據(jù)權(quán)利要求93所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振腔的情況下，所述太 陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
96.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
97.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20 %。
98.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
99.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時， 所述光學諧振腔的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
100.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
101.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
102.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
103.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其中所述光學諧振腔具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
104.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
105.根據(jù)權(quán)利要求104所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
106.根據(jù)權(quán)利要求67所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
107.根據(jù)權(quán)利要求106所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述有源層與所述反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
108.一種光伏裝置，其包含至少一個有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及 至少一個光學諧振層，其中所述至少一個有源層具有用于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在所述至少 一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約 20%。
109.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個有源層包含半導體。
110.根據(jù)權(quán)利要求109所述的光伏裝置，其中所述至少一個有源層包含PN接面或PIN接面。
111.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其進一步包含反射層，所述反射層經(jīng)安置以 反射透射穿過所述至少一個有源層的光，所述反射體層具有至少10%的反射率。
112.根據(jù)權(quán)利要求111所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
113.根據(jù)權(quán)利要求111所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
114.根據(jù)權(quán)利要求111所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
115.根據(jù)權(quán)利要求111所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含安置于所 述至少一個有源層與所述反射體層之間的光學諧振腔。
116.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
117.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
118.根據(jù)權(quán)利要求117所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含Si02。
119.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
120.根據(jù)權(quán)利要求119所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
121.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
122.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
123.根據(jù)權(quán)利要求122所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 Sn02。
124.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
125.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化 以增加所述有源層中的光吸收。
126.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述至少一個有源層上 的抗反射層。
127.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述至少一個有源層 的第一通路。
128.根據(jù)權(quán)利要求127所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述至少一個有源層的第二通路。
129.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有小于約 2000nm的厚度。
130.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
131.根據(jù)權(quán)利要求130所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
132.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分 的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
133.根據(jù)權(quán)利要求132所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
134.根據(jù)權(quán)利要求132所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
135.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在增加所述至少一個有源層中的平均電場強度。
136.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述至少一個有源層中的平均電場強度增加至少 20%。
137.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述至少一個有源層中的平均場強增加至少25%。
138.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述至少一個有源層中的平均場強增加至少30%。
139.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
140.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
141.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
142.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
143.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
144.根據(jù)權(quán)利要求143所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
145.根據(jù)權(quán)利要求108所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
146.根據(jù)權(quán)利要求145所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述至少一個有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
147.一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及 至少一個光學諧振層，其中所述光伏裝置具有用于太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且在存在所述至少一 個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約 15%。
148.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
149.根據(jù)權(quán)利要求148所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
150.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其進一步包含反射體層，所述反射層經(jīng)安置 以反射透射穿過所述有源層的光，所述反射體層具有至少10%的反射率。
151.根據(jù)權(quán)利要求151所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
152.根據(jù)權(quán)利要求151所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
153.根據(jù)權(quán)利要求151所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
154.根據(jù)權(quán)利要求151所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含安置于所 述有源層與所述反射體層之間的光學諧振腔。
155.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
156.根據(jù)權(quán)利要求155所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
157.根據(jù)權(quán)利要求156所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含Si02。
158.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
159.根據(jù)權(quán)利要求158所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
160.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
161.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
162.根據(jù)權(quán)利要求161所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 Sn02。
163.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
164.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化 以增加所述有源層中的光吸收。
165.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
166.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
167.根據(jù)權(quán)利要求166所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通
168.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有小于約 2000nm的厚度。
169.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于所述太陽光譜中的 波長的吸收效率，且其中在存在所述至少一個至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光 譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
170.根據(jù)權(quán)利要求169所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
171.根據(jù)權(quán)利要求170所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
172.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
173.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
174.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
175.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20%。
176.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
177.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
178.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
179.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
180.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
181.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
182.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
183.根據(jù)權(quán)利要求182所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
184.根據(jù)權(quán)利要求147所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
185.根據(jù)權(quán)利要求184所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含在所述有 源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
186.—種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及光學諧振層，所述光學諧振層具有使得所述光伏裝置具有在太陽光譜上積分的大于‘0.7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
187.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
188.根據(jù)權(quán)利要求187所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
189.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其進一步包含反射體層，所述反射層經(jīng)安置 以反射透射穿過所述有源層的光，所述反射體層具有至少10%的反射率。
190.根據(jù)權(quán)利要求189所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
191.根據(jù)權(quán)利要求189所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
192.根據(jù)權(quán)利要求189所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
193.根據(jù)權(quán)利要求189所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含安置于所述有源層 與所述反射層之間的光學諧振腔。
194.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含電介質(zhì)層。
195.根據(jù)權(quán)利要求194所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含非傳導氧化物。
196.根據(jù)權(quán)利要求195所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含Si02。
197.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含中空區(qū)域。
198.根據(jù)權(quán)利要求197所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
199.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含傳導透明層。
200.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含透明傳導氧化物。
201.根據(jù)權(quán)利要求200所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含ITO、ZnO或Sn02。
202.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含多個層。
203.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層的所述厚度經(jīng)優(yōu)化以增 加所述有源層中的光吸收。
204.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
205.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
206.根據(jù)權(quán)利要求205所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
207.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有小于約2000nm的厚度。
208.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于所述太陽光譜中的 波長的吸收效率，且其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上 積分的所述吸收效率增加至少約20%。
209.根據(jù)權(quán)利要求208所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述 太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
210.根據(jù)權(quán)利要求211所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述 太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
211.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
212.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述 太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
213.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中在存在所述光學諧振層的情況下，所述 太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
214.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述光學諧振層的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
215.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述光學諧振層的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20%。
216.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
217.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
218.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
219.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
220.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有使得所述光伏裝置 具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
221.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使有源 層彼此分開的至少一個非有源層。
222.根據(jù)權(quán)利要求221所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
223.根據(jù)權(quán)利要求186所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
224.根據(jù)權(quán)利要求223所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
225.—種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號，以及至少一個光學諧振層，其增加所述有源層中的平均電場強度，其中當所述光伏裝置曝露于太陽光時，所述有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平 均電場強度，且其中所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述平均電場強度 的增加，所述增加對于所述有源層比所述太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對于 所述光伏裝置中的任何其它層要大。
226.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中與無所述至少一個光學諧振層的情況下 所述有源層中的所述平均積分電場強度相比，所述至少一個光學諧振層的存在致使所述有 源層中的所述平均積分電場強度增加至少1. 1倍。
227.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中與無所述至少一個光學諧振層的情況下 所述有源層中的所述平均積分電場強度相比，所述至少一個光學諧振層的存在致使所述有源層中的所述平均積分電場強度增加至少1. 2倍。
228.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中與無所述至少一個光學諧振層的情況下 所述有源層中的所述平均積分電場強度相比，所述至少一個光學諧振層的存在致使所述有 源層中的所述平均積分電場強度增加至少1. 3倍。
229.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
230.根據(jù)權(quán)利要求229所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
231.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述有 源層的光的反射體層，所述反射體層具有至少10%的反射率。
232.根據(jù)權(quán)利要求231所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
233.根據(jù)權(quán)利要求231所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
234.根據(jù)權(quán)利要求231所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
235.根據(jù)權(quán)利要求231所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層包含安置于所述有源層 與所述反射體層之間的光學諧振腔。
236.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
237.根據(jù)權(quán)利要求236所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
238.根據(jù)權(quán)利要求237所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含SiO20
239.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
240.根據(jù)權(quán)利要求239所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
241.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
242.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
243.根據(jù)權(quán)利要求242所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 SnO2 ο
244.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
245.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化 以增加所述有源層中的光吸收。
246.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
247.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
248.根據(jù)權(quán)利要求247所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
249.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有小于約2000nm的厚度。
250.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于所述太陽光譜中的 波長的吸收效率，且其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所 述波長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
251.根據(jù)權(quán)利要求250所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
252.根據(jù)權(quán)利要求251所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
253.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分 的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
254.根據(jù)權(quán)利要求253所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
255.根據(jù)權(quán)利要求253所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
256.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的所述平均電場強度增加至少20%。
257.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
258.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
259.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
260.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
261.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
262.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
263.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
264.根據(jù)權(quán)利要求263所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
265.根據(jù)權(quán)利要求225所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
266.根據(jù)權(quán)利要求265所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
267.一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號，當所述光伏裝置曝露 于太陽光時，所述有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平均電場強度和吸收的光功率，以及至少一個光學諧振層，其增加所述有源層中的所述平均電場強度和吸收的光功率， 其中所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述吸收的光功率 的增加，所述增加對于所述有源層比所述太陽光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對于 所述光伏裝置中的任何其它層要大。
268.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述太陽光譜上積分的所述吸收的光功 率的所述增加對于所述有源層比所述光伏裝置中的所有其它層中所吸收的所述太陽光譜 上積分的總光功率的組合要大。
269.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中在所述有源層中的所述太陽光譜上積分 的吸收的光功率的所述增加是所述光伏裝置中的任何其它非有源層的所述太陽光譜上積 分的吸收的光功率的所述增加的1. 1倍以上。
270.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中在所述有源層中的所述太陽光譜上積分 的吸收的光功率的所述增加是所述光伏裝置中的任何其它非有源層的所述太陽光譜上積 分的吸收的光功率的所述增加的1. 2倍以上。
271.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中在所述有源層中的所述太陽光譜上積分 的吸收的光功率的所述增加是所述光伏裝置中的任何其它非有源層的所述太陽光譜上積 分的吸收的光功率的所述增加的1. 3倍以上。
272.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述太陽光譜上積分的平均電場強度的 所述增加在所述有源層中最大。
273.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述太陽光譜上積分的電場強度的所述 增加在不同于所述有源層的比所述有源層吸收較少光功率的層中最大。
274.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
275.根據(jù)權(quán)利要求274所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
276.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述有 源層的光的反射體層，所述反射體層具有至少10%的反射率。
277.根據(jù)權(quán)利要求276所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
278.根據(jù)權(quán)利要求276所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
279.根據(jù)權(quán)利要求276所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
280.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
281.根據(jù)權(quán)利要求280所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
282.根據(jù)權(quán)利要求281所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含SiO20
283.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
284.根據(jù)權(quán)利要求283所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
285.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
286.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
287.根據(jù)權(quán)利要求286所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 SnO2 ο
288.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
289.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化 以增加所述有源層中的光吸收。
290.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
291.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
292.根據(jù)權(quán)利要求291所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
293.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有小于約 2000nm的厚度。
294.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述有源層具有所述用于太陽光譜中的 波長的吸收效率，且其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所 述波長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
295.根據(jù)權(quán)利要求294所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
296.根據(jù)權(quán)利要求295所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
297.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分 的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
298.根據(jù)權(quán)利要求297所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
299.根據(jù)權(quán)利要求297所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
300.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的所述平均電場強度增加至少20%。
301.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
302.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
303.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
304.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
305.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
306.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
307.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
308.根據(jù)權(quán)利要求307所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
309.根據(jù)權(quán)利要求267所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
310.根據(jù)權(quán)利要求309所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
311.一種光伏裝置，其包含襯底；光學堆疊，其安置于所述襯底上，所述光學堆疊包含至少一個有源層和一個或一個以 上層；以及反射體層，其安置于所述光學堆疊上，其中所述至少一個有源層包含對于大致400nm的光的大于0. 7的吸收效率。
312.根據(jù)權(quán)利要求311所述的方法，其中所述至少一個有源層具有在400nm到450nm 的波長范圍上積分的大于0. 7的吸收效率。
313.根據(jù)權(quán)利要求311所述的方法，其中所述至少一個有源層具有在350nm到400nm 的波長范圍上積分的大于0. 7的吸收效率。
314.根據(jù)權(quán)利要求311所述的方法，其中所述至少一個有源層具有在350nm到600nm 的波長范圍上積分的大于0. 7的吸收效率。
315.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述至少一個有源層包含半導體。
316.根據(jù)權(quán)利要求316所述的光伏裝置，其中所述至少一個有源層包含PN接面或PIN 接面。
317.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述反射體層具有至少10%的反射率。
318.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
319.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
320.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
321.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述至少一個有源層上 的抗反射層。
322.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述至少一個有源層 的第一通路。
323.根據(jù)權(quán)利要求322所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述至少一個有源層 的第二通路。
324.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在太陽光譜上積分的 大于0.7的總轉(zhuǎn)換效率。
325.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0.8的總轉(zhuǎn)換效率。
326.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0.9的總轉(zhuǎn)換效率。
327.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率。
328.根據(jù)權(quán)利要求311所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 至少一個額外有源層與另一有源層分開的至少一個非有源層。
329.根據(jù)權(quán)利要求328所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
330.一種使用干涉原理增加光伏裝置中的有源層內(nèi)部的光吸收的方法，其包含提供用于吸收光且將其轉(zhuǎn)換成電能的至少一個有源層；以及相對于所述有源層定位至少一個光學諧振層，其中電磁輻射的干涉原理將所述至少一個有源層中的太陽能的吸收增加至少5%，所 述吸收針對太陽光譜中的波長而積分。
331.根據(jù)權(quán)利要求330所述的方法，其進一步包含與所述至少一個有源層分開地定位 所述光學諧振層。
332.根據(jù)權(quán)利要求330所述的方法，其中所述至少一個光學諧振層包含一個或一個以上層。
333.根據(jù)權(quán)利要求332所述的方法，其中所述一個或一個以上層包含空氣和氧化物。
334.根據(jù)權(quán)利要求333所述的方法，其中所述氧化物包含IT0或ZnO。
335.根據(jù)權(quán)利要求330所述的方法，其中電磁輻射的干涉原理將所述至少一個有源層 中的吸收增加至少10%。
336.根據(jù)權(quán)利要求330所述的方法，其中電磁輻射的干涉原理將所述至少一個有源層 中的吸收增加至少20%。
337.根據(jù)權(quán)利要求330所述的方法，其中電磁輻射的干涉原理將所述至少一個有源層 中的吸收增加至少30%。
338.一種光伏裝置，其包含用于吸收電磁輻射且將其轉(zhuǎn)換成電能的至少一個有源層；以及相對于所述有源層而安置的至少一個光學諧振層，其中所述光學諧振層由于光學干涉而將所述至少一個有源層中的太陽能的吸收增加 至少5%，所述吸收在太陽光譜上積分。
339.根據(jù)權(quán)利要求338所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層由于光學干涉 而將所述至少一個有源層中的所述積分的吸收增加至少10%。
340.根據(jù)權(quán)利要求338所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層由于光學干涉 而將所述至少一個有源層中的所述積分的吸收增加至少20%。
341.根據(jù)權(quán)利要求338所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層由于光學干涉而將所述至少一個有源層中的所述積分的吸收增加至少30%。
342.一種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述有源層的光，所述反射體層為部分光學透射 的，以使得所述光伏裝置對于一些波長為部分透射的；以及至少一個光學諧振層，其在所述有源層與所述反射體層之間，所述至少一個光學諧振 層的存在增加由所述有源層吸收的光的量。
343.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些可見波長為部分透射的。
344.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使 得所述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分透射的。
345.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
346.根據(jù)權(quán)利要求345所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
347.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述反射體層具有至少10%的反射率。
348.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
349.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
350.根據(jù)權(quán)利要求349所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
351.根據(jù)權(quán)利要求350所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含Si02。
352.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
353.根據(jù)權(quán)利要求352所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
354.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
355.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
356.根據(jù)權(quán)利要求355所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 Sn02。
357.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
358.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化以增加所 述有源層中的光吸收。
359.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
360.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
361.根據(jù)權(quán)利要求360所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
362.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有小于約2000nm的厚度。
363.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于太陽光譜中的波長 的吸收效率，且其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波 長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
364.根據(jù)權(quán)利要求363所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
365.根據(jù)權(quán)利要求364所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
366.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分 的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
367.根據(jù)權(quán)利要求366所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
368.根據(jù)權(quán)利要求366所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
369.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
370.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20%。
371.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
372.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
373.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0.7的總轉(zhuǎn)換效率。
374.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0.8的總轉(zhuǎn)換效率。
375.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0.9的總轉(zhuǎn)換效率。
376.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其中所述光伏裝置具有在所述太陽光譜上積 分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率。
377.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層彼此分開的至少一個非有源層。
378.根據(jù)權(quán)利要求377所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
379.根據(jù)權(quán)利要求342所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
380.根據(jù)權(quán)利要求379所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述有源層與所述反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
381.—種光伏裝置，其包含有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及 至少一個光學諧振層，所述至少一個光學諧振層的存在增加由所述有源層吸收的光的量，其中所述至少一個光學諧振層的厚度可通過施加用于控制所述厚度的控制信號來調(diào)整。
382.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
383.根據(jù)權(quán)利要求382所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
384.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其進一步包含經(jīng)安置以反射透射穿過所述有 源層的光的反射體層，所述反射體層具有至少10%的反射率。
385.根據(jù)權(quán)利要求384所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
386.根據(jù)權(quán)利要求384所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
387.根據(jù)權(quán)利要求384所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
388.根據(jù)權(quán)利要求384所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含電介質(zhì)層。
389.根據(jù)權(quán)利要求388所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含非傳導氧 化物。
390.根據(jù)權(quán)利要求389所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含Si02。
391.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含中空區(qū)域。
392.根據(jù)權(quán)利要求391所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
393.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含傳導透明層。
394.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含透明傳導 氧化物。
395.根據(jù)權(quán)利要求394所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含ITO、ZnO 或 Sn02。
396.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層包含多個層。
397.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化 以增加所述有源層中的光吸收。
398.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
399.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第一通路。
400.根據(jù)權(quán)利要求399所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述有源層的第二通路。
401.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述光學諧振層具有小于約2000nm的厚
402.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述有源層具有用于太陽光譜中的波長 的吸收效率，且其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波 長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
403.根據(jù)權(quán)利要求402所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
404.根據(jù)權(quán)利要求403所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
405.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分 的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
406.根據(jù)權(quán)利要求405所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
407.根據(jù)權(quán)利要求405所述的光伏裝置，其中在存在所述至少一個光學諧振層的情況 下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
408.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在增加所述有源層中的平均電場強度。
409.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均電場強度增加至少20%。
410.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少25%。
411.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述至少一個光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
412.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
413.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
414.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
415.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其中所述至少一個光學諧振層具有使得所述 光伏裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
416.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 有源層分開的至少一個非有源層。
417.根據(jù)權(quán)利要求416所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
418.根據(jù)權(quán)利要求381所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外光學諧振層。
419.根據(jù)權(quán)利要求418所述的光伏裝置，其中所述至少一個額外光學諧振層包含在所 述至少一個有源層與反射體層之間的至少一個光學諧振腔。
420.一種優(yōu)化光伏電池的吸收效率的方法，其包含提供包含層堆疊的光伏電池，其中至少一個層包含至少一個有源層，其中提供光伏電池包含使用干涉原理優(yōu)化所述光伏電池中的所述至少一個有源層在多個波長下的吸收效率。
421.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述至少一個層中的每一層具有在lnm與 2000nm之間的厚度。
422.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中優(yōu)化吸收效率包含基于至少一個設(shè)計特征識 別吸收效率的最大值。
423.根據(jù)權(quán)利要求422所述的方法，其中所述設(shè)計特征包含所述層中的至少一者的選定厚度。
424.根據(jù)權(quán)利要求423所述的方法，其中所述設(shè)計特征包含所述有源層的選定厚度。
425.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述光伏電池進一步包含至少一個反射體層。
426.根據(jù)權(quán)利要求226所述的方法，其中所述至少一個反射體層為部分光學透射的。
427.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其進一步包含在用于優(yōu)化的優(yōu)值中包括至少一個 集電極的電阻。
428.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述有源層包含Si、CIGS、CdTe或Ge。
429.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中優(yōu)化吸收效率包含使至少一個非有源膜層的 吸收損失最小化。
430.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其進一步包含使至少一個非有源膜層的電阻損失 最小化。
431.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中對于250nm與1500nm之間的特定波長執(zhí)行優(yōu) 化吸收效率。
432.根據(jù)權(quán)利要求431所述的方法，其中對于250nm與1500nm之間的至少50nm執(zhí)行 優(yōu)化吸收效率。
433.根據(jù)權(quán)利要求431所述的方法，其中對于250nm與1500nm之間的至少lOOnm執(zhí)行 優(yōu)化吸收效率。
434.根據(jù)權(quán)利要求431所述的方法，其中對于250nm與1500nm之間的至少500nm執(zhí)行 優(yōu)化吸收效率。
435.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述光伏電池包含太陽能電池。
436.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述反射體包含金屬。
437.根據(jù)權(quán)利要求436所述的方法，其中所述金屬包含Ag和A1中的至少一者。
438.根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法，其中所述至少一個層包含氣隙。
439.根據(jù)權(quán)利要求438所述的方法，其中所述氣隙是可調(diào)諧氣隙。
440.根據(jù)權(quán)利要求439所述的方法，其進一步包含使用所施加電壓調(diào)諧所述氣隙。
441.一種通過根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法生產(chǎn)的裝置。
442.一種用于使光伏電池的效率最大化的方法，其包含 執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求420所述的方法；以及基于所述光伏裝置的收集效率而計算優(yōu)值。
443.一種光伏裝置，其包含 襯底；光學堆疊，其安置于所述透明襯底上；以及反射體，其安置于所述襯底上，其中所述光學堆疊包含一個或一個以上薄膜層和一有 源層，所述有源層經(jīng)優(yōu)化以用于基于所述一個或一個以上薄膜層的厚度而吸收選定波長的 光，其中所述有源層的所述吸收經(jīng)由對來自多個界面的反射的相干總和的分析來優(yōu)化。
444.根據(jù)權(quán)利要求443所述的裝置，其進一步包含基于一個或一個以上非有源層中的 熱消散或吸收而優(yōu)化所述光學堆疊。
445.根據(jù)權(quán)利要求443所述的裝置，其中所述一個或一個以上層包含一個或一個以上 電極層。
446.根據(jù)權(quán)利要求445所述的裝置，其中所述一個或一個以上電極層的材料的厚度經(jīng) 優(yōu)化以提供所述有源層對于選定波長的光的最大吸收值。
447.根據(jù)權(quán)利要求443所述的裝置，其中所述反射體為部分光學透射的。
448.根據(jù)權(quán)利要求443所述的裝置，其中所述光學堆疊包括安置于所述光學堆疊內(nèi)的氣隙。
449.根據(jù)權(quán)利要求447所述的裝置，其中所述氣隙可通過向其施加電信號來予以調(diào)整.
450.根據(jù)權(quán)利要求443所述的裝置，其中所述一個或一個以上薄膜層包含至少一個有 源層和至少一個光學諧振層。
451.根據(jù)權(quán)利要求450所述的裝置，其中所述有源層中的至少兩者通過所述至少一個 光學諧振層而彼此分開。
452.一種光伏裝置，其包含第一有源層與第二有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及第一光學諧振層，其在所述第一有源層與所述第二有源層之間，所述光學諧振層的存 在增加由所述第一有源層與所述第二有源層中的至少一者吸收的光的量。
453.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含第三有源層，所述第三有源層 通過非有源層而與所述第一有源層和所述第二有源層兩者分開。
454.根據(jù)權(quán)利要求453所述的光伏裝置，其中所述非有源層包含第二光學諧振層。
455.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含氣隙。
456.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含可變氣隙。
457.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述有源層包含半導體。
458.根據(jù)權(quán)利要求457所述的光伏裝置，其中所述有源層包含PN接面或PIN接面。
459.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含具有至少10%的反射率的反射 體層。
460.根據(jù)權(quán)利要求459所述的光伏裝置，其中所述反射體層包含金屬。
461.根據(jù)權(quán)利要求459所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些可見波長為部分光學透射的。
462.根據(jù)權(quán)利要求459所述的光伏裝置，其中所述反射體層為部分反射的，以使得所 述光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分光學透射的。
463.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含電介質(zhì)層。
464.根據(jù)權(quán)利要求463所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含非傳導氧化物。
465.根據(jù)權(quán)利要求464所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含Si02。
466.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含中空區(qū)域。
467.根據(jù)權(quán)利要求466所述的光伏裝置，其中所述中空區(qū)域包含氣隙。
468.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含傳導透明層。
469.根據(jù)權(quán)利要求468所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含透明傳導氧化物。
470.根據(jù)權(quán)利要求469所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含ITO、ZnO或 SnO2O
471.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層包含多個層。
472.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層的厚度經(jīng)優(yōu)化以增 加所述第一有源層或所述第二有源層中的光吸收。
473.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含安置于所述有源層上的抗反射層。
474.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含電連接到所述第一有源層的第 一通路。
475.根據(jù)權(quán)利要求474所述的光伏裝置，其進一步包含連接所述第二有源層的第二通路。
476.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層具有小于約2000nm的厚度。
477.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一和第二有源層具有用于太陽光 譜中的波長的吸收效率，且其中在存在所述第一光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的 所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
478.根據(jù)權(quán)利要求477所述的光伏裝置，其中在存在所述第一光學諧振層的情況下， 所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約25%。
479.根據(jù)權(quán)利要求478所述的光伏裝置，其中在存在所述第一光學諧振層的情況下， 所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約30%。
480.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其具有用于所述太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換 效率，其中在存在所述第一光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所 述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約15%。
481.根據(jù)權(quán)利要求480所述的光伏裝置，其中在存在所述第一光學諧振層的情況下， 所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約20%。
482.根據(jù)權(quán)利要求480所述的光伏裝置，其中在存在所述第一光學諧振層的情況下， 所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約25%。
483.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述第一光學諧振層的存在增加所述第一有源層與所述第二有源層中的平均電場強 度。
484.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜時，所述第一光學諧振層的存在將所述第一有源層與所述第二有源層中的所述平均電場強 度增加至少20%。
485.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述第一光學諧振層的存在將所述第一有源層與所述第二有源層中的平均場強增加至 少 25%。
486.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中當所述光伏裝置曝露于所述太陽光譜 時，所述第一光學諧振層的存在將所述有源層中的平均場強增加至少30%。
487.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層具有使得所述光伏 裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 7的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
488.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層具有使得所述光伏 裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 8的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
489.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層具有使得所述光伏 裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 9的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
490.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其中所述第一光學諧振層具有使得所述光伏 裝置具有在所述太陽光譜上積分的大于0. 95的總轉(zhuǎn)換效率的厚度。
491.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含至少一個額外有源層和使所述 額外有源層與所述第一有源層和所述第二有源層分開的至少一個非有源層。
492.根據(jù)權(quán)利要求491所述的光伏裝置，其中所述至少一個非有源層包含至少一個光 學諧振層。
493.根據(jù)權(quán)利要求452所述的光伏裝置，其進一步包含第二光學諧振層。
494.根據(jù)權(quán)利要求493所述的光伏裝置，其中所述第二光學諧振層包含在所述第二有 源層與反射體層之間的光學諧振腔。
495.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生 電信號；用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光；以及用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其在所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間，所述光學諧 振產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以增加由所述至少一個光吸收裝置吸收的光的量，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含用于電絕緣的裝置。
496.根據(jù)權(quán)利要求495所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
497.根據(jù)權(quán)利要求495所述的光伏裝置，其中所述反射裝置包含反射體層。
498.根據(jù)權(quán)利要求495所述的光伏裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含光學諧振腔。
499.根據(jù)權(quán)利要求495所述的光伏裝置，其中所述絕緣裝置包含電介質(zhì)。
500.根據(jù)權(quán)利要求495所述的光伏裝置，其中所述絕緣裝置包含空氣。
501.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；安置反射體層以反射透射穿過所述有源層的光；以及在所述有源層與所述反射體層之間安置光學諧振腔，所述光學諧振腔包含電介質(zhì)。
502.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 安置反射體層以反射透射穿過所述有源層的光；以及在所述有源層與所述反射體層之間安置光學諧振腔，所述光學諧振腔包含氣隙。
503.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生 電信號；用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述光吸收裝置的光；以及 用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其在所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間，所述光學諧 振產(chǎn)生裝置經(jīng)配置以增加由所述至少一個光吸收裝置吸收的光的量， 其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含用于穿過其傳播光的多個裝置。
504.根據(jù)權(quán)利要求503所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
505.根據(jù)權(quán)利要求503所述的光伏裝置，其中所述光反射裝置包含反射體層。
506.根據(jù)權(quán)利要求503所述的光伏裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含光學諧振腔。
507.根據(jù)權(quán)利要求503所述的光伏裝置，其中所述多個光傳播裝置包含多個層。
508.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；安置反射體層以反射透射穿過所述至少一個有源層的光；以及在所述有源層與所述反射體層之間形成光學諧振腔，所述光學諧振腔包含多個層。
509.一種用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生 電信號；用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光；以及 用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其安置于所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間， 其中所述光吸收裝置具有用于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在所述光學諧振 產(chǎn)生裝置的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約20%。
510.根據(jù)權(quán)利要求509所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含至少一個有源層。
511.根據(jù)權(quán)利要求509所述的光伏裝置，其中所述反射裝置包含反射層。
512.根據(jù)權(quán)利要求509所述的光伏裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含至少一個光 學諧振層。
513.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供至少一個有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號；安置反射體層以反射透射穿過所述至少一個有源層的光；以及 在所述有源層與所述反射體層之間安置至少一個光學諧振層， 其中所述至少一個有源層具有用于太陽光譜中的波長的吸收效率，且在存在所述至少 一個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述吸收效率增加至少約 20%。
514.一種用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生 電信號；用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光；以及 用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其安置于所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間； 其中所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置具有用于太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且 在存在所述光學諧振產(chǎn)生裝置的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換 效率增加至少約15%。
515.根據(jù)權(quán)利要求514所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
516.根據(jù)權(quán)利要求514所述的光伏裝置，其中所述反射裝置包含反射體層。
517.根據(jù)權(quán)利要求514所述的光伏裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含至少一個光 學諧振層。
518.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 安置反射體層以反射透射穿過所述至少一個有源層的光；以及 在所述至少一個有源層與所述反射體層之間安置至少一個光學諧振層， 其中所述光伏裝置具有用于太陽光譜中的波長的總轉(zhuǎn)換效率，且在存在所述至少一 個光學諧振層的情況下，所述太陽光譜中的所述波長上積分的所述總轉(zhuǎn)換效率增加至少約 15%。
519.一種用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生 電信號；以及用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置增加所述光吸收裝置中的平均 電場強度，其中當所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置曝露于太陽光時，所述光吸收裝置中具有用 于太陽光譜中的波長的平均電場強度，且其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述平均電場強度的 增加，所述增加對于所述光吸收裝置比所述太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對 于所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中的任何其它層要大。
520.根據(jù)權(quán)利要求519所述的光能轉(zhuǎn)換裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
521.根據(jù)權(quán)利要求519所述的光能轉(zhuǎn)換裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含至少一 個光學諧振層。
522.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 提供至少一個光學諧振層，其中光學諧振腔增加所述有源層中的平均電場強度， 其中當所述光伏裝置曝露于太陽光時，所述有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平 均電場強度，且其中所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述平均電場強度 的增加，所述增加對于所述有源層比所述太陽光譜上積分的平均電場強度的所述增加對于所述光伏裝置中的任何其它層要大。
523.一種用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號，當所 述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置曝露于太陽光時，所述光吸收裝置中具有用于太陽光譜中 的波長的平均電場強度和吸收的光功率，以及用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其增加所述光吸收裝置中的所述平均電場強度和吸收的光 功率，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述吸收的光功率的 增加，所述增加對于所述光吸收裝置比所述太陽光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對 于所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置中的任何其它層要大。
524.根據(jù)權(quán)利要求523所述的光能轉(zhuǎn)換裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
525.根據(jù)權(quán)利要求523所述的光能轉(zhuǎn)換裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含至少一 個光學諧振層。
526.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供有源層，所述有源層經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號，當所述 光伏裝置曝露于太陽光時，所述有源層中具有用于太陽光譜中的波長的平均電場強度和吸 收的光功率，以及提供至少一個光學諧振層，其中光學諧振腔增加所述有源層中的所述平均電場強度和 吸收的光功率，其中所述至少一個光學諧振層的存在產(chǎn)生所述太陽光譜上積分的所述吸收的光功率 的增加，所述增加對于所述有源層比所述太陽光譜上積分的吸收的光功率的所述增加對于 所述光伏裝置中的任何其它層要大。
527.一種光伏裝置，其包含用于支撐的裝置；用于與光交互的裝置，其安置于所述支撐裝置上，所述光交互裝置包含至少一個用于 吸收光的裝置和一個或一個以上用于傳播光的裝置；以及用于反射光的裝置，其安置于所述光交互裝置上，其中所述至少一個光吸收裝置包含對于大致400nm的光的大于0. 7的吸收效率。
528.根據(jù)權(quán)利要求527所述的光伏裝置，其中支撐裝置包含襯底。
529.根據(jù)權(quán)利要求527所述的光伏裝置，其中所述光交互裝置包含光學堆疊。
530.根據(jù)權(quán)利要求527所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含至少一個有源層。
531.根據(jù)權(quán)利要求527所述的光伏裝置，其中所述光傳播裝置包含一個或一個以上層。
532.根據(jù)權(quán)利要求527所述的光伏裝置，其中所述光反射裝置包含反射體層。
533.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含提供襯底；在所述襯底上安置光學堆疊，所述光學堆疊包含至少一個有源層和一個或一個以上 層；以及在所述光學堆疊上安置反射體層，其中所述至少一個有源層包含對于大致400nm的光的大于0. 7的吸收效率。
534.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的裝置，所述光吸收裝置經(jīng)配置以吸收光并將所述吸收的光轉(zhuǎn)換成電能；以及用于產(chǎn)生光學諧振的裝置；其中電磁輻射的干涉原理將所述光吸收裝置中的太陽能的吸收增加至少5%，所述吸 收針對太陽光譜中的波長而積分。
535.根據(jù)權(quán)利要求534所述的光伏裝置，其中所述光吸收裝置包含至少一個有源層。
536.根據(jù)權(quán)利要求534所述的光伏裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含至少一個光 學諧振層。
537.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配置以由于由所述用于吸收光的裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號；用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光；以及 用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其在所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間，所述光學諧 振產(chǎn)生裝置的存在增加由所述光吸收裝置吸收的光的量，其中所述反射裝置為部分光學透射的，以使得所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置對于 一些波長為部分透射的。
538.根據(jù)權(quán)利要求537所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光吸收裝置包含有源層。
539.根據(jù)權(quán)利要求537所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光反射裝置包含反射體層。
540.根據(jù)權(quán)利要求537所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含 至少一個光學諧振層。
541.根據(jù)權(quán)利要求537所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述反射裝置為部分光學透 射的，以使得所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置對于一些可見波長為部分透射的。
542.根據(jù)權(quán)利要求537所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述反射裝置為部分光學透 射的，以使得所述用于將光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分透射 的。
543.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含形成有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 形成反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個有源層的光；以及 在所述有源層與所述反射體層之間形成至少一個光學諧振層，所述至少一個光學諧振 層的存在增加由所述有源層吸收的光的量，其中所述反射體層為部分光學透射的，以使得所述光伏裝置對于一些波長為部分透射的。
544.根據(jù)權(quán)利要求543所述的方法，其中所述反射層光伏裝置對于一些可見波長為部 分透射的。
545.根據(jù)權(quán)利要求543所述的方法，其中所述反射層光伏裝置對于一些紅外線或紫外線波長為部分透射的。
546.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的裝置，其經(jīng)配置以由于由所述光吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號； 用于反射光的裝置，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個光吸收裝置的光；以及 用于產(chǎn)生光學諧振的裝置，其安置于所述光吸收裝置與所述光反射裝置之間，所述光 學諧振產(chǎn)生裝置的存在增加由所述光吸收裝置吸收的光的量，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置的厚度可通過施加用于控制所述厚度的控制信號來調(diào)整。
547.根據(jù)權(quán)利要求546所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光吸收裝置包含至少一 個有源層。
548.根據(jù)權(quán)利要求546所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光反射裝置包含反射體層。
549.根據(jù)權(quán)利要求546所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述光學諧振產(chǎn)生裝置包含 至少一個光學諧振層。
550.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含形成至少一個有源層，其經(jīng)配置以由于由所述有源層吸收的光而產(chǎn)生電信號； 形成反射體層，其經(jīng)安置以反射透射穿過所述至少一個有源層的光；以及 在所述至少一個有源層與所述反射體層之間形成至少一個光學諧振層，所述至少一個 光學諧振層的存在增加由所述有源層吸收的光的量，其中所述至少一個光學諧振層的厚度可通過施加用于控制所述厚度的控制信號來調(diào)整.
551.一種光伏裝置，其包含用于吸收光的第一和第二裝置，其經(jīng)配置以由于由所述第一光吸收裝置與所述第二光 吸收裝置吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及用于產(chǎn)生光學諧振的第一裝置，所述第一光學諧振產(chǎn)生裝置的存在增加由所述第一光 吸收裝置與所述第二光吸收裝置吸收的光的量。
552.根據(jù)權(quán)利要求551所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述第一光吸收裝置與所述 第二光吸收裝置包含第一有源層與第二有源層。
553.根據(jù)權(quán)利要求551所述的用于轉(zhuǎn)換光能的裝置，其中所述第一光學諧振產(chǎn)生裝置 包含第一光學諧振層。
554.一種制造光伏裝置的方法，所述方法包含形成第一有源層與第二有源層，其經(jīng)配置以由于由所述第一有源層與所述第二有源層 吸收的光而產(chǎn)生電信號；以及形成第一光學諧振層，所述第一光學諧振層的存在增加由所述第一有源層與所述第二 有源層吸收的光的量。
全文摘要
某些實施例包括經(jīng)干涉調(diào)諧的光伏電池(2100)，其中來自分層式光伏裝置的界面的反射相干地總計，以在所述光伏電池(2100)的將光能轉(zhuǎn)換成電能的有源區(qū)域中產(chǎn)生增加的場。此類經(jīng)干涉調(diào)諧或干涉式光伏裝置(iPV)增加所述干涉式光伏電池(2100)的所述有源區(qū)域(2101)中對光能的吸收且借此增加所述裝置的效率。在各種實施例中，在所述光伏裝置(2100)中包括一個或一個以上光學諧振腔(2110)和/或光學諧振層以增加所述有源區(qū)域(2101)中的電場集中和所述吸收。
文檔編號H01L31/0232GK101809755SQ200880108464
公開日2010年8月18日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者卡斯拉·哈澤尼, 徐剛, 馬尼什·科塔里 申請人:高通Mems科技公司