專利名稱：電子制品及形成方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明整體涉及電子制品和形成該制品的方法。電子制品包括光電半導體、介質(zhì)層和包括碳化物和碳氧化物梯度的梯度折射率涂層(GRIC)。
背景技術(shù)：
光電半導體和包括此類半導體的電子制品為本領域所熟知。常見的光電半導體包括光伏(太陽能)電池和二極管。光伏電池將許多不同波長的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡?。反之，二極管如發(fā)光二極管(LED)從電產(chǎn)生許多不同波長的光。光伏電池:存在兩種常見類型的光伏電池:晶片和薄膜。晶片為半導體材料的薄片，所述薄片通常通過從單晶或多晶錠中機械鋸出晶片而形成?；蛘撸梢酝ㄟ^澆鑄形成。薄膜光伏電池通常包括使用濺射或化學氣相沉積加工技術(shù)沉積到基板上的連續(xù)的半導體材料層。通常,光伏電池包含于光伏電池模塊中，所述光伏電池模塊還包括粘結(jié)層、基板、覆蓋層和/或提供強度和穩(wěn)定性的額外材料。在許多應用中，將光伏電池包封以提供額外保護，使其不受環(huán)境因素如風、雨、溫度和濕度以及物理因素如應力、張力、扭力等影響。_6] 發(fā)光二極管:LED總體上包括一個或多個在激活時發(fā)射光的二極管，并且通常使用與二極管連接以提供功率的倒裝芯片或線焊芯片。如同光伏電池，許多LED還包括粘結(jié)層、光學層、基板、覆蓋層和/或額外材料，以提供不受環(huán)境因素影響的保護。包括光電半導體的電子制品的效率:光伏模塊的效率(如由有效光產(chǎn)生的功率)與接觸光伏電池的有效光的量有關(guān)。有效光包括在多種波長的電磁能量，其中所述電磁能量由光伏電池吸收時，導致載流子和電荷的生成。在另一方面，LED的效率與根據(jù)特定電氣輸入所產(chǎn)生和發(fā)射的有效光的量有關(guān)。在光伏電池和LED中，除其他因素外，有效光的透射(向內(nèi)或向外)可能受光學干涉、光學層、粘結(jié)層、基板、覆蓋層和上述額外材料反射和吸收光限制。已經(jīng)開發(fā)出不同技術(shù)來增加包含光電半導體的電子制品的轉(zhuǎn)化效率、降低其光反射以及降低其光吸收。這些技術(shù)包括使電子制品的表面紋理化、向電子制品添加中間折射率層和在電子制品中包含抗反射涂層。表面紋理化通過將與給定界面的交互作用數(shù)量從平面中的一個增加到兩個、三個或更多，來降低反射。每個交互作用導致更多入射光透過界面。已經(jīng)開發(fā)出用于表面紋理化的不同方法，包括濕法化學蝕刻、等離子蝕刻、機械刻圖和光刻法。然而，由于多晶硅晶片的脆性和高破碎性，使薄且多晶的硅紋理化存在問題。表面的機械刻圖經(jīng)常產(chǎn)生相當大的破壞，例如圍繞劃痕線的表面撕裂。蝕刻表面也存在問題，因為多晶硅中的不同晶粒取向?qū)е卵靥囟ǚ较虻倪x擇性蝕刻，使得這種加工不均勻。此外，紋理化增加生產(chǎn)成本并且移除活性光伏材料。此外，紋理化不能用于薄膜太陽能電池上。也已使用抗反射涂層并將其設計為通過反射光的相消干涉使界面處的反射最小化，從而改善光學特性。通常在紋理化表面上施加抗反射涂層，以進一步降低反射。通常，將抗反射涂層設計成使吸收最小化并使光透射最大化，設計成具有良好的粘附力和耐久性，設計成具有鈍化作用，并設計成以低成本生產(chǎn)。由于進入和離開光電半導體的光傾向于是寬頻帶，因此抗反射涂層通常需要在整個太陽光譜范圍內(nèi)以及對所有入射光角度有效。然而，單層抗反射涂層在特定波長和角度提供最小的反射，并且因此僅對于小范圍的波長和入射光角度有效。此外，由于沉積所需要的高溫或等離子電源，因此包含氧化硅和氮化硅的常規(guī)抗反射涂層易于在不同界面形成缺陷。高折射率表面，例如硅表面，反射與空氣接觸的AM 1.5G太陽光譜的入射光的約35%?？狗瓷渫繉涌梢允褂镁哂袃?yōu)異機械性能(例如硬度和耐磨性)碳化硅形成。然而，這些抗反射涂層使用硅烷(SiH4)氣體配制，所述硅烷氣體易燃并存在安全隱患。在一些情況下，氧氣和氫氣也與硅烷氣體混合，從而進一步增加隱患。此外，這些抗反射涂層通常吸收過量的有效光(無論向光電半導體內(nèi)或向外移動)。光的吸收和反射限制效率，產(chǎn)生過多熱，所述熱降解抗反射涂層，使得電子制品的電氣性能不穩(wěn)定，以及縮短電子制品的總體有效使用壽命。W02009/143618公開了將抗反射涂層在電子制品中作為單層、多層和梯度膜形成。使用涉及多種不同能源(例如電加熱、輻射、激光、射頻和等離子體)的方法形成這些抗反射涂層。更具體地講，‘618專利申請教導了使用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)隨RF功率、基板溫度和氣體混合物組成的變化而調(diào)節(jié)硅和氮的比率，以便在電子制品中形成氮化硅梯度膜。然而，‘618專利申請中所用的PECVD方法是不連續(xù)的(即間斷的)，這導致梯度膜中形成一系列光學界面，從而降低電子制品的適用性、光學性能和電性能。因此，仍然有機來開發(fā)形成改善的制品的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供形成電子制品的方法和電子制品本身。電子制品包括具有3.7±2的折射率的光電半導體和具有至少50 μ m厚度并且具有1.4±0.1的折射率的介質(zhì)層。電子制品還包括設置在光電半導體上并且夾在光電半導體和介質(zhì)層之間的梯度折射率涂層(GRIC)。梯度折射率涂層的具有50至400nm的厚度和沿厚度從第一末端處2.7±0.7變動至鄰近介質(zhì)層的第二末端處1.5±0.1的折射率。梯度折射率涂層還沿厚度包括碳化物和碳氧化物的梯度。碳化物和碳氧化物的每一者獨立地包括硅原子和鍺原子中的至少一者。形成制品的方法包括使用雙頻配置的等離子體增強化學氣相沉積將梯度折射率涂層連續(xù)沉積到光電半導體上的步驟。該方法還包括隨后將介質(zhì)層設置在梯度折射率涂層上的步驟。梯度折射率涂層的連續(xù)沉積形成碳化物和碳氧化物的梯度，并使電子制品中光學界面的數(shù)目最小化，從而降低反射并為電子制品提供增加的用于多種應用的功能。這種梯度還降低光的反射和吸收，從而允許更大的量的光到達或離開光電裝置，并且轉(zhuǎn)而增加電子制品的效率。


由于結(jié)合附圖時參考以下詳述，將更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明的其他優(yōu)勢將易于理解，所述附圖中各組件不必然彼此按比例顯示并且其中:圖1A是本發(fā)明的電子制品的一個實施例的側(cè)視圖，其包括直接設置在光電半導體上并夾在光電半導體和梯度折射率涂層之間的介質(zhì)層；圖1B是電子制品的另一個實施例的側(cè)視圖，其中無機層直接設置在光電半導體上，并且介質(zhì)層設置在光電半導體上但與其間隔開并夾在光電半導體和梯度折射率涂層之間；圖1C是圖1A的電子制品的側(cè)視圖，還包括基板和覆蓋層；圖2A是關(guān)于圖1A的光伏電池模塊的一個實施例的剖視圖，其中將光電半導體進一步限定為光伏電池，并且介質(zhì)層直接設置在光伏電池上并夾在光伏電池和梯度折射率涂層之間；圖2B是關(guān)于圖1B的光伏電池模塊的另一個實施例的剖視圖，其中將光電半導體進一步限定為光伏電池，無機層直接設置在光伏電池上，并且介電粘結(jié)層設置在光伏電池上但與其間隔開并夾在光伏電池和梯度折射率涂層之間:圖2C是圖1A的光伏電池模塊的側(cè)視圖，其中將光電半導體進一步限定為光伏電池；圖3A是圖2C的一系列光伏電池模塊的剖視圖，所述光伏電池模塊電連接并排列為光伏陣列；圖3B是圖3A的一系列光伏電池模塊的放大剖視圖，所述光伏電池模塊電連接并排列為光伏陣列；圖4是典型的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)裝置的示意圖，示出第一、第二和第三電極以及在它們之間形成的等離子體；圖5是使用本發(fā)明方法形成的連續(xù)梯度的圖像，所述連續(xù)梯度梯度從100%碳化物逐漸增加到100%碳氧化物；圖6是示出等離子體的沉積速率、沉積速率的外推、隨PECVD方法中氧氣流速變化而變化的GRIC折射率以及折射率變化的外推的曲線圖；圖7是示出吸光度和GRIC中S1-O鍵的生成隨波數(shù)變化的紅外譜圖，所述波數(shù)隨氧引入而變化；圖8是示出與GRIC的一個實施例相比，未涂覆玻璃隨波長變化的透光率百分比的曲線圖；圖9是示出本發(fā)明電子制品隨波長變化的多個實施例的層的反射的曲線圖；圖10是示出折射率隨GRIC的多個實施例的厚度而變化的曲線圖；以及圖11示出了氫化碳化硅(SiC:H)和氫化碳氧化硅(SiOC = H)的近似晶格結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明提供電子制品(10)和形成這種制品的方法。電子制品(10)具有在約400納米至約1200納米的波長范圍內(nèi)通常小于15%、10%、7%、5%、4%、3%、2%或1%的光反射。通常使用分光光度計和/或橢偏儀如可從瓦里安(Varian)商購獲得的Cary5000UV-Vis-NIR分光光度計測量光反射。電子制品(10)不作具體限制并且可以進一步限定為光伏電池模塊(40)和/或固態(tài)照明，包括例如發(fā)光二極管(LED)，如下文更詳細地描述。
光電半導體:本發(fā)明的電子制品(10)包括光電半導體(12)，其具有約3.7土約2、約1.5、或約I的折射率，如使用折射計所測定。光電半導體(12)通常為源生和/或檢測和控制光(如可見光、Y射線、X射線、紫外線和紅外線)的器件。光電半導體(12)通常起電-光轉(zhuǎn)換器或光-電轉(zhuǎn)換器的作用。通常，但非限制性光電半導體(12)包括光電二極管，所述光電二極管包括太陽能電池、光電晶體管、光電倍增管、集成光學電路(IOC)元件、光敏電阻器、光導式攝像管、電荷耦合成像器件、注入激光二極管、量子級聯(lián)激光器、發(fā)光二極管、光電發(fā)射攝像管等等。在一個實施例中，將光電半導體(12)進一步限定為太陽能電池。在另一個實施例中，將光電半導體(12)進一步限定為發(fā)光二極管。光電半導體(12)的尺寸或形狀不作具體限制。然而，在多個實施例中，光電半導體(12)進一步限定為OLED并且具有0.2至
2.0,0.4至1.8,0.6至1.6,0.8至1.4或1.0至1.2mm的厚度。在其他實施例中，光電半導體(12)進一步限定為太陽能電池并且具有I至500、I至5、I至20、300至500、50至250、100至225、或175至225微米的厚度。還構(gòu)思厚度可以距上述值和/或值范圍變化±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。光電半導體(12)不作具體限制并且可以是本領域已知的任何光電半導體。通常，光電半導體(12)具有約103S/cm至約10_8S/cm的電導率。在一個實施例中，光電半導體(12)包含硅。在其他實施例中，光電半導體(12)包含砷、硒、碲、鍺、砷化鎵、碳化硅和/或IV、II1-V、I1-V1、1-VI1、IV-V1、V-VI和I1-V族元素，并且可以具有P-型或η-型。構(gòu)思可以使用化學氣相沉積法(CVD)將光電半導體(12)設置在基板(20)上，如下文更詳細地描述?；蛘撸怆姲雽w(12)可以如 PCT/US09/01623、PCT/US09/01621 和 / 或 PCT/US09/62513中描述，所述專利的每一個明確地以引用方式并入本文中。介質(zhì)層:電子制品(10)還包括設置在光電半導體(12)上的介質(zhì)層(16)。術(shù)語“設置在...上”包括設置在光電半導體(12)上并與其直接接觸的介質(zhì)層(16)。該術(shù)語還包括與光電半導體(12)間隔開但仍設置在其上的介質(zhì)層(16)。介質(zhì)層(16)具有約1.4土約0.1的折射率。在其他實施例中，介質(zhì)層(16)具有約1.4±約0.2、0.3、0.4或0.5的折射率。在另一個實施例中，介質(zhì)層(16)的折射率與梯度折射率涂層的折射率大致匹配，如下文更詳細地描述。介質(zhì)層(16)通常還具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99% 或 99.5% 的透光率。在一個實施例中，介質(zhì)層(16)具有約100%的透光率。介質(zhì)層(16)還具有至少50 μ m的厚度(T2)。在多個實施例中，介質(zhì)層(16)具有至少 55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120 或 125μπι 的厚度(T2)?；蛘?，介質(zhì)層(16)可以具有50至150、60至140、70至130、80至120或90至110 μ m的厚度(T2)。在另一個實施例中，介質(zhì)層(16)具有約IOOym的厚度(T2)。在多個實施例中，介質(zhì)層(16)具有與太陽光譜中無論可見光、紫外光、紅外光等的相干長度大約相等或更長的厚度(T2)。不意在受任何具體理論束縛，認為這種厚度(T2)因光程長度大于自然光(如陽光)的相干長度而使干涉效應最小化。如果介質(zhì)層(16)過薄，則增加的干涉作用可能發(fā)生，這可以引起染色和/或光譜效應。當然，本發(fā)明不限于這些厚度或厚度范圍，并且介質(zhì)層(16)的厚度(T2)可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思介質(zhì)層(16)的厚度(T2)可以距離上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%
坐寸O介質(zhì)層(16)不作具體限制并且可以由以下化合物形成和/或包含以下化合物:無機化合物和有機化合物，或有機化合物與無機化合物的混合物。這些化合物可以需要或可以不需要固化。或者，介質(zhì)層(16)可以由以下物質(zhì)形成和/或包含以下物質(zhì):金屬、聚合物、塑料、有機硅、玻璃、藍寶石等等，只要折射率如上所述。在一個實施例中，將介質(zhì)層(16)進一步限定為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。在另一個實施例中，將介質(zhì)層(16)進一步限定為玻璃。在另一個實施例中，將介質(zhì)層(16)進一步限定為有機硅。或者，可以將介質(zhì)層(16)進一步限定為丙烯酸酯。通常，介質(zhì)層(16)是透明的。介質(zhì)層(16)可以由包含硅原子的可固化組合物形成。在一個實施例中，可固化組合物包含可氫化硅烷化固化的PDMS。在其他實施例中，介質(zhì)層(16)可以如PCT/US09/01623,PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述專利的每一個明確地以引用方式并入本文中。如上所述，電子制品(10)可以包括多個介質(zhì)層(16)，如第二和/或第三介質(zhì)層
(16)。任何額外的介質(zhì)層(16)可以與上述介質(zhì)層(16)相同或不同。在一個實施例中，電子制品(10)包括上述介質(zhì)層(16)和第二介質(zhì)層(16)。另外，介質(zhì)層(16)可以對紫外光和/或可見是光透明的，并且第二(或另外的)介質(zhì)層可以對紫外光和/或可見是光透明、不透光或不透明的。梯度折射率涂層(GRIC):電子制品(10)還包括設置在光電半導體(12)上的梯度折射率涂層(14) (GRIC)。正如上文，術(shù)語“設置在...上”包括設置在光電半導體(12)上并與其直接接觸的GRIC(H)。該術(shù)語還包括與光電半導體(12)間隔開但仍設置在其上的GRIC(H)。GRIC(H)具有50至400納米的厚度(T3)，其中通常選擇所述厚度以降低吸光度。在多個實施例中，GRIC(H)具有60至390,70至380,80至370,90至360,100至350,110至 340、120 至 330、120 至 320、130 至 310、140 至 300、150 至 290、160 至 280、170 至 270、180至260、190至250、200至240或210至230nm的厚度(T3)。當然，本發(fā)明不限于這些厚度或厚度范圍，并且GRIC(H)的厚度(T3)可以是上述那些GRIC范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思GRIC(H)的厚度(T3)可以距上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。GRIC(H)具有沿厚度變動的折射率。通常，GRIC(H)在第一末端(30)具有約
2.7±0.7的折射率?？梢詫⒌谝荒┒?30)進一步限定為GRIC(H)和光電半導體(12)之間的界面(38)。或者，可以將第一末端(30)進一步限定為GRIC(H)和無機層(18)之間的界面(36)，如下文更詳細地描述。GRIC(H)通常還在第二末端(32)(如鄰近介質(zhì)層(16))具有約1.5±0.1的折射率。換句話講，可以將第二末端(32)進一步限定為GRIC(H)和介質(zhì)層(16)之間的界面(34)。通過瞬時沉積條件測定GRIC沿厚度在特定點的折射率。這種折射率對應于均勻涂層的折射率，其中所述均勻涂層使用相同但靜態(tài)的用于全部涂層厚度的沉積條件沉積在一個實施例中，GRIC(14)包含上述折射率的梯度。在另一個實施例中，GRIC(H)沿厚度包含碳化物和碳氧化物的梯度。在另一個實施例中，GRIC(H)包含折射率的梯度以及碳化物和碳氧化物的梯度。折射率的梯度和碳化物及碳氧化物的梯度可以獨立地為連續(xù)的(如不間斷的和/或連續(xù)變化的)或階梯式的，如不連續(xù)的或在一個或多個梯部變化。術(shù)語“梯度”通常是指折射率和/或碳化物和碳氧化物的幅度方面的梯級變化，如從較低值到較高值，或反之亦然。在一個實施例中，可以將梯度進一步限定為矢量場，所述矢量場指向最大增長速率的方向，并且所述矢量場的幅度為最大變化速率。在另一個實施例中，可以將梯度進一步限定為GRIC(H)上的各點處的一系列二維矢量，其分量由水平和豎直方向的導數(shù)給定。在GRIC(H)上的每個點處，矢量指向最大可能強度增加的方向，并且矢量的長度對應于該方向的變化速率。二維梯度的非限制性實例示于圖5中。 重新參見碳化物和碳氧化物，碳化物和碳氧化物的每一個獨立地包含硅原子和鍺原子(Ge)中的至少一者，如硅原子和/或鍺原子中的至少一者。在一個實施例中，將碳化物進一步限定為氫化碳化硅(SiC:H)，并將碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化硅(SiOC:H)(參見例如圖11)。在另一個實施例中，將碳化物進一步限定為氫化碳化鍺(GeC:H)，并將碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺(GeOC:H)。在另一個實施例中，將碳化物進一步限定為氫化碳化鍺硅(SiGeC = H)，并將碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺硅(SiGeOC:H)?？梢酝ㄟ^本領域已知的任何方法或工藝形成梯度。然而，通常用來形成本發(fā)明GRIC(H)的方法不使用單硅烷。在下文更詳細地描述的一個實施例中，使用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)形成梯度。在可供選擇的實施例中，使用電加熱、熱絲工藝、紫外輻照、紅外輻射、微波輻射、X射線輻射、電子束、激光束、等離子體、RF、射頻等離子體增強化學氣相沉積(RF-PECVD)、電子回旋共振等離子體增強化學氣相沉積(ECR-PECVD)、電感耦合等離子體增強化學氣相沉積(ICP-ECVD)、等離子束源等離子體增強化學氣相沉積(PBS-PECVD)和/或它們的組合形成梯度。在本發(fā)明的額外非限制性實施例中，GRIC(H)具有連續(xù)梯度，同時選擇該梯度的一端與光電半導體(12)的折射率大致匹配。在這個實施例中，GRIC(H)的折射率通常從與光電半導體(12)的折射率大致匹配平滑轉(zhuǎn)變到與介質(zhì)層(16)的折射率大致匹配，以避免它們之間的界面處明顯的光學特征不連續(xù)性。在一個實施例中，GRIC(H)在與光電半導體(12)的界面處具有氫化碳化硅(SiC:H)，并且然后連續(xù)梯度逐漸變?yōu)闅浠佳趸?SiOC = H)，與介質(zhì)層(16)的界面處氧含量最高。不意在受任何具體理論束縛，據(jù)信在對GRIC(H)的光阻抗分級處理的同時改變GRIC(H)的組成和/或密度將提供光電半導體
(12)和介質(zhì)層(16)之間的平滑轉(zhuǎn)變，使得它們在相關(guān)界面處各自的光學參數(shù)大致匹配(參見例如圖10)。此外,在一個相關(guān)實施例中，介質(zhì)層(16)包括有機娃材料,例如交聯(lián)娃氧燒彈性體，例如但不限于聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)。在這個實施例中，介質(zhì)層(16)的厚度通常大于ΙΟΟμπι，所述厚度是自然陽光以及大多數(shù)人造光源的近似相干長度。因此，在這個非限制性實施例中，介質(zhì)層(16)通常延伸光程長度超過相干長度，從而破壞并最小化任何剩余的干涉作用。認為這改善跨界面的透光率并消除與GRIC(H)相關(guān)的波長和角度依賴性。在其他非限制性實施例中，電子制品(10)包括無機層(18)，其中選擇所述無機層以降低GRIC(H)和光電半導體(12)的界面處的菲涅爾反射系數(shù)。無機層:如上文所述，該制品可以包括無機層(18)。在一個實施例中，將無機層(18)設置在光電半導體(12)上并且夾在光電半導體(12)和GRIC(H)之間。術(shù)語“設置在...上”包括設置在光電半導體(12)上并與其直接接觸的無機層(18)。該術(shù)語還包括與光電半導體(12)間隔開但仍設置在其上的無機層(18)。無機層(18)不作具體限制并且可以包括本領域已知的任何無機(即非有機)元素或化合物。還構(gòu)思除無機化合物之外，無機層(18)還可以包含一定含量的有機化合物。在一個實施例中，無機層(18)包含碳化硅。不意在受任何具體理論束縛，據(jù)信無機層(18)可用于增加GRIC(H)和光電半導體(12)的相容性。構(gòu)思無機層(18)的折射率可以具有在GRIC(H)折射率和/或光電半導體(12)折射率的1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%或25%范圍內(nèi)的折射率。當然，本發(fā)明不限于這些折射率或折射率范圍，并且無機層(18)的折射率可以是上述那些范圍和值的范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思無機層(18)的折射率可以距上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等?；搴透采w層:電子器件還可以包括基板(20)和/或覆蓋層(22)。通常，基板(20)為電子器件的后表面(28)提供保護，而覆蓋層(22)通常為電子器件的前表面(26)提供保護。基板
(20)和覆蓋層(22)可以相同或可以不同，并且各自可以獨立地包含本領域已知的任何合適的材料。通常，基板(22)具有至少 45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或99.5%的透光率。在一個實施例中，基板(22)具有約100%的透光率?；?20)和/或覆蓋層(22)可以是柔軟和柔性的，或者可以是剛性和堅硬的?；蛘?，基板(20)和/或覆蓋層(22)可以包括剛性和堅硬的區(qū)段，同時包括柔軟和柔性的區(qū)段?；?20)和/或覆蓋層(22)可以是透光的，可以是不透明的，或可以是不透光(即可以是光不可通過的)。在一個實施例中，基板(20)和/或覆蓋層(22)包括玻璃。在另一個實施例中，基板(20)包括單獨的或涂覆有硅和氧化材料(SiOx)的金屬箔、半導體、聚酰亞胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或有機含氟聚合物，包括但不限于乙烯-四氟乙烯共聚
物(ETFE)、Tedlar*> 聚酯 / Tedlar 、Tedlar / 聚酯 / Tedlar ,聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)，以及它們的組合。或者，可以將基板(20)進一步限定為PET/SiOx-PET/Al基板(20)，其中X具有I至4的值。在一個實施例中，可將覆蓋層(22)進一步限定為包括上述化合物中的一者或多者，只要覆蓋層具有至少45%的透光率。基板(20)和/或覆蓋層(22)可以是承重的或非承重的，并且可以包含于電子器件的任何部分中。通常，基板(20)是承重的?；?20)可以是電子器件的“底層”，其通常設置在光電半導體(12)后面并充當機械支承體。或者，電子器件可以包括第二或另外的基板(20)和/或覆蓋層(22)?；?20)可以是電子器件(和電子器件的有源部分)的底層，而第二基板(20)可以是頂層并充當覆蓋層(22)。通常，第二基板(20)(如充當覆蓋層
(22)的第二基板(20))是對太陽光譜(如可見光)透明的，并且設置在基板(20)的頂部上。第二基板(20)可以設置在光源前方。第二基板(20)可以用來保護電子器件不受環(huán)境條件(如雨、雪和熱)影響。更通常地，第二基板(20)充當覆蓋層(22)，并且是對陽光透明的剛性玻璃面板，并且用來保護電子器件的前表面(26)?；?20)和/或覆蓋層(22)通常具有50至500微米，100至225微米，或175至225微米的厚度。還構(gòu)思，基板(20)和/或覆蓋層(22)的厚度可以距上述值和/或值范圍變動±5%、土 10%、土 15%、±20%、±25%、±30%等。或者，覆蓋層(20)和/或覆蓋層(22)可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，上述專利的每一個明確地以引用方式并入本文中。粘結(jié)層:此外，電子制品(10)還可以包括一個或多個粘結(jié)層(圖中未示出)，所述粘結(jié)層可以使一個或多個層彼此粘附。所述一個或多個粘結(jié)層可以設置在基板(20)上，以使光電半導體(12)粘附于基板(20)。在多個實施例中，電子制品(10)包括多個粘結(jié)層，如第一、第二和/或第三粘結(jié)層。任何第二、第三或另外的粘結(jié)層可以與(第一)粘結(jié)層相同或不同。因此，任何第二、第三或另外的粘結(jié)層可以由與(第一)粘結(jié)層相同的材料或不同的材料形成。第二粘結(jié)層可以設置在(第一)粘結(jié)層上和/或可以設置在光電半導體(12)上。所述一個或多個粘結(jié)層通常各自是對紫外光和/或可見光透明的。然而，粘結(jié)層中的一者或多者可以是透光或不透明的。在一個實施例中，粘結(jié)層在整個可見波范圍具有高透射率，對紫外光具有長期穩(wěn)定性并且為光電半導體(12)提供長期保護。在這個實施例中，由于粘結(jié)層的紫外穩(wěn)定性，無需對基板(20)摻鈰。粘結(jié)層在厚度方面不作具體限制，但通常具有I至50密耳，更通常3至30密耳，最通常為4至15密耳的厚度。在多個實施例中，粘結(jié)層具有I至30、I至25、I至20、3至17、5至10、5至25、10至15、10至17、12至15、10至30或5至20密耳的厚度。當然，本發(fā)明不限于這些厚度或厚度范圍，并且粘結(jié)層的厚度可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思，粘結(jié)層的厚度可以距上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等?；蛘撸辰Y(jié)層可以如 PCT/US09/01623, PCT/US09/01621 和/或PCT/US09/62513中描述，所述專利中的每一個明確地以引用方式并入本文中。光伏電池樽塊:如上文所述，制品(10)不作具體限制并且可以進一步限定為光伏電池模塊(40)。如本領域已知，光伏電池模塊(40)(下文稱為“模塊”)因光伏效應而將光能轉(zhuǎn)變成電能。更具體地講，模塊(40)執(zhí)行兩種主要功能。第一功能為光電半導體(12)中電荷載流子(如電子和空穴)的光生作用，如下文中更詳細地描述。第二功能為導引電荷載流子導電接觸，從而輸電。在一個實施例中，將電子制品(10)進一步限定為模塊(40)，所述模塊包括作為光電半導體(12)的光伏電池(42)、介質(zhì)層(16)以及包含氫化碳化娃(SiC:H)和氫化碳氧化硅(SiOC = H)梯度的GRIC(H)。模塊(40)還可以包括基板(20)、覆蓋層(22)或上述層中的一者或多者。在其他實施例中，光伏電池(42)的梯度如上所述。在一個實施例中，光伏電池(42)通過化學氣相沉積或濺射設置在基板(20)上。通常，在這個實施例中，光伏電池(42)和基板(20)之間不需要粘結(jié)層。這個實施例通常稱為“薄膜”應用。使用濺射或化學氣相沉積處理技術(shù)將光伏電池(42)設置在基板(20)上之后，可以將一條或多條電引線(圖中未示出)附接到光伏電池(42)。然后可以在電引線上施加介質(zhì)層(16)和/或可固化組合物。光伏電池(42)通常具有I至500、1至5、1至20、300至500、50至250、100至225或175至225微米的厚度。光伏電池(42)通常還具有100X IOOcm至200X 200cm的長度和寬度(圖中未示出)。在一個實施例中，光伏電池(42)具有分別125cm的長度和寬度。在另一個實施例中，光伏電池(42)的長度和寬度分別為156cm。當然，本發(fā)明不限于這些厚度或厚度范圍，并且光伏電池(42)的厚度可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思光伏電池(42)的厚度可以距上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。光伏電池(42)可以包括大面積、單晶、單層p-n結(jié)型二極管。這些光伏電池(42)通常使用擴散法由硅晶片制成?；蛘?，光伏電池(42)可以包括在晶格匹配晶片上的(硅)半導體的薄外延沉積物。在這個實施例中，外延光伏可以分為空間光伏或地面光伏，并且通常具有7%至40%的AMO效率。此外，光伏電池(42)可以包括量子阱器件，例如量子點、量子線等等，并且還包括碳納米管。不意在受任何具體理論限制，據(jù)信這些類型的光伏電池(42)可以具有最多至45%的AMO產(chǎn)生效率。光伏電池(42)可以包括非晶硅、單晶硅、多晶硅、微晶硅、納米晶硅、碲化鎘、銅銦/硒化鎵/硫化物、砷化鎵、聚對苯乙炔、銅酞菁、碳富勒烯以及它們的錠、帶、薄膜和/或晶片形式的組合。光伏電池(42)還可以包括吸光染料，例如釕有機金屬化合物染料。更通常地，光伏電池(42)包括單晶硅和多晶硅。還構(gòu)思，對這個實施例的光伏電池(42)的描述的任何部分還可以適用于上述光電器件中的任何一者或多者。本發(fā)明的模塊(40)可以用于任何行業(yè)中，包括但不限于汽車、小型電子器件、遠程區(qū)域電力系統(tǒng)、衛(wèi)星、空間探測器、無線電話、水泵、并網(wǎng)電力系統(tǒng)、電池、電池充電器、光電化學應用、聚合物太陽能電池應用、納米晶體太陽能電池應用和染料敏化太陽能電池應用。本發(fā)明還提供光伏陣列(44)，如圖3中所示。光伏陣列(44)包括電連接的至少兩個模塊(40)或一系列模塊(40)。本發(fā)明的光伏陣列(44)可以是平面的或非平面的，并且通常充當單個電產(chǎn)生單元，其中模塊(40)以生成電壓的方式互連?；蛘撸K(40)可以如PCT/US09/01623,PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述專利的每一個明確地以引用方式并入本文中。固態(tài)照明:又如上所述，可將制品(10)進一步限定為固態(tài)燈/照明。當電子與光電半導體
(12)中形成的空穴復合時，固態(tài)照明(如LED)通常生成正向偏壓態(tài)的光，如下文中更詳細地描述。當電子復合時，它們在通常描述為電致發(fā)光的過程中釋放光子。固態(tài)照明可用于任何應用中，包括但不限于儀器面板和開關(guān)、門控車室照明燈、轉(zhuǎn)向和停止信號、家用電器、vcr/dvd/立體聲/音頻/視頻設備、玩具/游戲儀表、安全設備、開關(guān)、建筑照明、標牌(信道字母)、機器視覺、零售展臺、緊急照明、霓虹燈和燈泡更換、手電筒、重點照明全色視頻、單色留言板、交通、軌道和航空應用、移動電話、PDA、數(shù)碼相機、筆記本電腦、醫(yī)療器械、條形碼閱讀器、色彩傳感器和貨幣傳感器、編碼器、光開關(guān)、光纖通信，以及它們的組合。形成電子制品的方法:本發(fā)明還提供了形成電子制品(10)的方法。該方法包括使用雙頻配置的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)將GRIC(H)連續(xù)沉積到光電半導體(12)上的步驟。術(shù)語“連續(xù)沉積”通常是指PECVD的運行沒有中斷或幾乎沒有中斷。如本領域已知，連續(xù)工藝與分批工藝是十分不同的并且?guī)缀跸喾?。不意在受任何具體理論束縛，據(jù)信PECVD的連續(xù)運行使GRIC(H)中額外光學界面的形成最小化或消除之，這允許形成具有最小化梯度反射、吸收和干涉的梯度，并且還允許形成具有增加的柔韌性和優(yōu)化光學性能的電子制品(10)。通常，這種方法中使用PECVD系統(tǒng)(46)。圖4中示出了一種類型的PECVD系統(tǒng)。典型的PECVD系統(tǒng)(46)在真空室中混合前體氣體并用與電極附接的射頻(RF)發(fā)生器激發(fā)氣體混合物，從而形成電離氣體的等離子體。等離子體和多個基板(20)之間的電勢差使離子向基板(20)加速，在所述基板處它們反應，如反應形成GRIC (14)?？梢远ㄖ普婵諌毫?、電極功率、溫度和氣流量。在一個實施例中，PECVD系統(tǒng)(46)包括有動力裝置的平行電極反應器(56)，其具有由兩臺發(fā)電機提供動力的電極。一個發(fā)電機通常是具有20W至600W功率控制范圍的標準射頻發(fā)生器(也稱為高頻電源(如13.56MHz))。第二發(fā)電機通常是具有20W至1000W功率范圍的中頻至低頻(如380kHz)電源。PECVD系統(tǒng)還可以包括第三電極(52)。在這種方法中，PECVD以雙頻配置(如模式)運行。如本領域所理解，以雙頻配置運行通常包括同時以第一和第二頻率運行等離子體增強化學氣相沉積。第一頻率通常在50和400kHz之間，并且可以在60至390、70至380、80至370、90至360、100至350、110至340,120 至 330,130 至 320,140 至 310,150 至 300,200 至 290,210 至 280,220 至 270,230至260或240至250KHz范圍內(nèi)。在一個實施例中，第一頻率在70KHz和400KHz之間的范圍內(nèi)。在另一個實施例中，第一頻率是約380KHz。第二頻率通常在IOMHz和IGHz之間或是大于1GHz。在多個實施例中，第二頻率在10至50、10至40、12至30、13至20、13至15或13至14MHz范圍內(nèi)。在一個實施例中，第二頻率是約13.56MHz。當然，本發(fā)明不限于這些頻率或頻率范圍，并且每個頻率可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思頻率可以距上述值和/或值范圍變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。PECVD系統(tǒng)和本方法中所用的電極的功率不作具體限制，并且可以變動。在多個實施例中，使用兩個電極，其中每個電極的功率可以獨立地變動。第一電極(48)的功率通常在 10 至 1000、10 至 600、50 至 200、80 至 160、90 至 150、100 至 140、110 至 130 瓦范圍內(nèi)，或是約120瓦。第一電極(48)通常與上述的第一頻率相關(guān)。第二電極(50)的功率通常在10 至 1000、10 至 600,200 至 400,210 至 390,220 至 380,230 至 370,240 至 360,250 至 350、260至340、270至330、280至320、290至310瓦范圍內(nèi)，或是約300瓦。第二電極(50)通常與上述第二頻率相關(guān)。本發(fā)明不限于這些功率或功率范圍，并且功率可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思功率可以距上述值和/或值范圍變動 ±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。不意在受任何具體理論束縛，據(jù)信由于更高效的位移電流和套加熱機制，第二 (如高)頻率影響等離子體密度。還據(jù)信第一(如低)頻率影響峰值離子轟擊能量。因此，本發(fā)明允許對離子轟擊能量和等離子體密度進行單獨調(diào)節(jié)和定制，這也影響對沉積應力和光學性能的控制。此外，本發(fā)明允許更大地控制GRIC(H)的晶格間距以及晶體結(jié)構(gòu)中的堆垛層錯，控制間隙原子的針孔和位置進行，以及使沉積張力和應力最小化。在多個實施例中，連續(xù)沉積GRIC (14)步驟包括一個或多個子步驟。在一個實施例中，連續(xù)沉積步驟始于第一子步驟:在高功率(如500瓦)和不存在氧氣的情況下，將氫化碳化物如氫化碳化硅(SiC:H)、氫化碳化鍺(GeC:H)和/或氫化碳化鍺硅(SiGeC = H)引入等離子體(54)中。不意在受到理論束縛，據(jù)信這個子步驟形成具有高折射率(如大于2.7)的梯度的第一部分。在另一個實施例中，使用增加壓力(如從50毫托增加至500毫托)的第二子步驟。通常，增加壓力進一步使碳化物氫化并且降低正在形成的梯度的折射率(如從2.4降至1.4)。在另一個實施例中，包括第三子步驟，并且它涉及在等離子體(54)中注入氧氣，從而開始形成氫化碳氧化物，例如氫化碳氧化硅(SiOC = H)、氫化碳氧化鍺(GeOC = H)和/或氫化碳氧化鍺硅(SiGeOC:H)。在另一個實施例中，包括第四子步驟并且涉及降低功率和增加壓力，從而繼續(xù)形成前文剛才提到的化合物并且盡可能地降低折射率。在其他實施例中，子步驟涉及下述中的一者或多者，其中每一個可以變動±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等:在本發(fā)明方法的多個實施例中，總氣流量可以在300至3，000、400至2，000或450至850的標準立方厘米/分鐘(sccm)范圍內(nèi)。溫度可以在20至400、30至250或30至80°C范圍內(nèi)。壓力可在20至1000、50至500或90至200毫托范圍內(nèi)。應當理解的是，本發(fā)明不限于上述范圍。上述參數(shù)中的任何一者或多者可以是上述那些范圍和值范圍內(nèi)的完整和部分的任何值或值范圍。還構(gòu)思這些參數(shù)中的一個或多個可以距上述值和/或值范圍變動 ±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30% 等。本方法還包括將介質(zhì)層(16)設置在GRIC(H)上的步驟。如上所述，可以將介質(zhì)層(16)直接設置在GRIC(H)上，或者可以與GRIC(H)間隔開并且仍設置在其上。在一個實施例中，將設置介質(zhì)層(16)的步驟進一步限定為將可固化組合物設置在GRIC(14)上，然后部分或全部固化可固化組合物以形成介質(zhì)層(16)?？梢允褂帽绢I域已知的任何合適的涂覆方法施用可固化組合物，包括但不限于噴涂、流涂、簾式涂布、浸涂、擠壓涂布、刮涂、篩網(wǎng)涂布、層合、熔融、澆注以及它們的組合。在一個實施例中，介質(zhì)層(16)由液體形成，并且將設置介質(zhì)層(16)的步驟進一步限定為將液體設置在GRIC(H)上并固化GRIC(H)上的液體以形成介質(zhì)層(16)。在另一個實施例中，將可固化組合物作為多部分體系提供給用戶。第一部分可以包括組分㈧、⑶和/或(D)。第二部分可以包括組分㈧、⑶和/或(C)?？梢跃驮诨?20)上設置介質(zhì)層(16)之前混合第一和第二部分?；蛘?，可以將每個組分和/或組分的混合物單獨施加至基板(20)并反應以形成設置在基板(20)上的介質(zhì)層
(16)。在一個實施例中，介質(zhì)層(16)由可固化組合物形成，并且本方法還包括部分固化(如“預固化”)可固化組合物以形成介質(zhì)層(16)的步驟。在另一個實施例中，本方法還包括將可固化組合物施加至光電半導體(12)上并固化光電半導體(12)上的可固化組合物以形成介質(zhì)層(16)的步驟。在一個實施例中，可固化組合物在將介質(zhì)層(16)設置于基板(20)上的步驟之前固化。如上所述，可以在25至200°C的溫度固化可固化組合物?？晒袒M合物還可以固化I至600秒的時間。或者，可固化組合物可以在大于600秒的時間固化，如由本領域技術(shù)人員確定。本方法還可以包括將光電半導體(12)設置在介質(zhì)層(16)、粘結(jié)層和/或基板(20)上的步驟。在這個或這些步驟中，光電半導體(12)還可以包括設置在其上的GRIC(H)。可以通過本領域已知的任何合適的機制設置(如施加)光電半導體(12)，但通常使用施加器以連續(xù)模式施加。其他合適的施加機制包括將力施加至光電半導體(12)，以更完全地接觸光電半導體(12)和介質(zhì)層(16)、粘結(jié)層和/或基板(20)。在一個實施例中，本方法包括壓縮光電半導體(12)和介質(zhì)層(16)、粘結(jié)層和/或基板(20)的步驟。據(jù)信壓縮光電半導體(12)和介質(zhì)層(16)、粘結(jié)層和/或基板(20)使接觸最大化并使封裝最大化(如果需要)?？梢詫嚎s步驟進一步限定為施加真空至光電半導體(12)和介質(zhì)層(16)、粘結(jié)層和/或基板(20)?；蛘?，機械重量、壓機或輥(如壓緊輥)可以用于壓縮。另外，可以將壓縮步驟進一步限定為層合。另外，本方法可以包括對電子制品(10)或基板(20)、GRIC(14)、光電半導體(12)、介質(zhì)層(16)和/或粘結(jié)層中的任何一者或全部施加熱的步驟?？梢越Y(jié)合任何其他步驟施加熱，或者可以在分立的步驟中施加熱。整個方法可以是連續(xù)的或分批的，或者可以包括連續(xù)步驟和分批步驟的組合。將光電半導體(12)設置在介質(zhì)層(16)上的步驟可以進一步限定為用介質(zhì)層(16)包封光電半導體(12)和/或GRIC(H)的至少一部分。更具體地講，介質(zhì)層(16)可以部分或全部包封光電半導體(12)和/或GRIC(H)?；蛘?，可以將光電半導體(12)單純地設置在介質(zhì)層(16)上而不進行任何封裝。不意在受任何具體理論限制，并且至少相對于光伏電池模塊(40)，據(jù)信至少部分封裝促進更高效的生產(chǎn)和更好地利用太陽光譜，從而得到更高的效率。本發(fā)明介質(zhì)層(16)的使用允許產(chǎn)生具有有機硅的光學和化學優(yōu)勢的電子制品
(10)。另外，有機硅的使用允許形成透紫外線的粘結(jié)層和/或介質(zhì)層(16)，并且可以增加電池效率至少1_5%。如上所述，過氧化物催化劑的使用還可以提供增加的透射率和增加的固化速度。包含有機硅的可固化組合物片材可以用于組裝電子制品(10)。在本方法的另一個實施例中，可以將介質(zhì)層(16)和/或粘結(jié)層進一步限定為膜，可以將設置步驟進一步限定為施加膜，例如施加這種膜施加至基板(20) ,GRIC(H)、光電半導體(12)和/或覆蓋層(22)中的一者或多者。在這個實施例中，可以將施加膜的步驟進一步限定為使膜熔融?；蛘撸梢詫⒛雍系交?20)、GRIC(14)、光電半導體(12)和/或覆蓋層(22)中的一者或多者上。在一個實施例中，本方法包括層合步驟，從而熔融粘結(jié)層和/或介質(zhì)層(16)并加熱至少基板(20)和光電半導體(12)。在這個實施例中，層合步驟之后，本方法包括對電子制品(10)施加保護性密封件和/或框架，如上首先介紹。在可供選擇的實施例中，本方法包括通過化學氣相沉積對基板(20)施加光電半導體(12)的步驟?？梢酝ㄟ^本領域已知的任何機制進行這個步驟。本方法還可以包括施加額外粘結(jié)層、基板(20)和/或覆蓋層(22)的步驟。實魁根據(jù)本發(fā)明的方法形成一系列電子制品(制品)。然后評估這些制品的不同樣品，以確定多個參數(shù)，例如隨氧氣流速而變化的沉積速率和折射(如圖6中)，隨波數(shù)而變化的紅外吸光度(如圖7中)，隨波長而變化的透光率百分比(如圖8中)，隨波長而變化的反射(如圖9中)，以及隨GRIC的厚度而變化的折射率(如圖10中)。第一系列實例-一般工序:在第一系列實例中，使用單晶硅晶片如光電半導體作為制品的基板，并且通過化學氣相沉積設置在制品上。將基板插入以雙頻(DF)配置運行的平行板電容等離子體反應器。該反應器可從General Plasma, Inc.商購獲得。更具體地講，在室溫下運行該反應器，使用的壓力在50-200毫托范圍內(nèi)，電極功率在約50-200W范圍內(nèi)時第一頻率是約380kHz，電極功率在約200-400W范圍內(nèi)時第二頻率是約13.56MHz ο將三甲基硅烷((CH3)3SiH)和氬(Ar)的反應性氣體混合物引入反應器，并且開始PECVD過程并在單晶硅晶片上形成梯度折射率涂層(GRIC)。PECVD過程開始時，在形成GRIC的第一末端(即，在與單晶硅的界面處)沉積氫化碳化硅(SiC:H)。隨著PECVD過程繼續(xù)進行，增加反應器中的壓力，以形成氫化碳化硅。然后，將氧氣注入等離子體(54)，以便開始在遠離GRIC的第一末端延伸的位點形成和沉積氫化碳氧化硅(SiOC:H)。然后將漸增量的氧氣注入等離子體(54)中，減小功率并增加壓力，以便向GRIC的第二末端(S卩，向具有隨后設置的介質(zhì)層的界面)沉積逐漸增量的氫化碳氧化硅(SiOC:H)。要注意的是，PECVD連續(xù)運行而不中斷，從而使結(jié)構(gòu)中的界面數(shù)最小化。形成GRIC后，通過將載玻片浸入聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)溶液并隨后使PDMS固化，將介質(zhì)層設置在GRIC和單晶硅晶片上。評估沉積速率、折射率和紅外吸光度隨氧氣流速的變化:使用上述一般工序形成一系列制品。這些制品形成的同時，變動反應器中的氧氣流速，保持全部其他參數(shù)不變，這改變了設置到單晶硅晶片上的涂層的組成和光學性能。形成后，使用光譜橢偏儀分析這些制品，以測定隨氧氣流速而變化的制品的折射率。橢偏儀可從Wollam C0., Inc.商購獲得。還分析這些制品以測量厚度并且使用如圖6中所示的光譜橢偏儀測定隨氧氣流速而變化的沉積速率。從反射光譜確定復合折射率n*=n+ik (η和k分別作為實際部分和假設部分)，并
擬合為柯西方程。薄膜制品的反射率由以下給出
權(quán)利要求
1.一種形成電子制品的方法，包括: 光電半導體，其具有3.7±2的折射率； 介質(zhì)層，其設置在所述光電半導體上并且具有至少50 μ m的厚度和1.4±0.1的折射率；以及 梯度折射率涂層，其設置在所述光電半導體上并且夾在所述光電半導體和所述介質(zhì)層之間，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度從第一末端處2.7±0.7變動至鄰近所述介質(zhì)層的第二末端處1.5±0.1的折射率，并且沿所述厚度包括碳化物和碳氧化物的梯度，其中所述碳化物和所述碳氧化物中的每一個獨立地包括硅原子和鍺原子中的至少一者， 所述方法包括以下步驟: A.使用雙頻配置的等離子體增強化學氣相沉積將所述梯度折射率涂層連續(xù)沉積到所述光電半導體上，隨后 B.將所述介質(zhì)層設置在所述梯度折射率涂層上，以形成所述電子制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化硅(SiC:H)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化硅(SiOC:H)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化鍺(GeC:H)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺(GeOC:H)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化鍺硅(SiGeCiH)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺硅(SiGeOC = H)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子制品具有在400至1200nm波長范圍內(nèi)小于5%的光反射，如使用紫外-可見`光譜儀測定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述以雙頻配置連續(xù)沉積的步驟以70kHz至400kHz的第一頻率和13.5MHz至13.6MHz的第二頻率同時進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述連續(xù)沉積步驟在40毫托至350暈托的壓力下進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述連續(xù)沉積步驟包括向所述等離子體中注入氧氣的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，還包括步驟:將無機層直接設置在所述光電半導體上，夾在所述光電半導體和所述梯度折射率涂層之間，其中所述無機層具有2.4至2.7 ±0.7的折射率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中將所述電子制品進一步限定為光伏電池模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中將所述電子制品進一步限定為發(fā)光二極管。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法形成的電子制品。
13.一種電子制品，包括: A.光電半導體，其具有3.7±2的折射率； B.介質(zhì)層，其設置在所述光電半導體上并且具有至少50μπι的厚度和1.4±0.1的折射率；以及 C.梯度折射率涂層，其設置在所述光電半導體上并且夾在所述光電半導體和所述介質(zhì)層之間，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度從第一末端處2.7±0.7變動至鄰近所述介質(zhì)層的第二末端處1.5±0.1的折射率，并且沿所述厚度包括碳化物和碳氧化物的梯度，其中所述碳化物和所述碳氧化物中的每一個獨立地包括硅原子和鍺原子中的至少一者。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子制品，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化硅(SiCiH)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化硅(SiOC = H)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子制品，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化鍺(GeC:H)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺(GeOC:H)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子制品，其中將所述碳化物進一步限定為氫化碳化鍺硅(SiGeCiH)，并將所述碳氧化物進一步限定為氫化碳氧化鍺硅(SiGeOC = H)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項所述的電子制品，其具有在400至1200nm波長范圍內(nèi)小于5%的光反射，如使用紫外-可見光譜儀測定。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項所述的電子制品，還包括直接設置在所述光電半導體上、夾在所述光電半導體和所述梯度折射率涂層之間的無機層，其中所述無機層具有2.4至2.7 ±0.7的折射率。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項所述的電子制品，還包括基板，所述基板直接設置在所述光電半導體上作為所述制品的第一最外層。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項所述的電子制品，還包括覆蓋層，所述覆蓋層設置在所述光電半導體上作為所述制品的第二最外層。
21.根據(jù)權(quán)利 要求13至20中任一項所述的電子制品，將所述電子制品進一步限定為光伏電池模塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求13至20中任一項所述的電子制品，將所述電子制品進一步限定為發(fā)光二極管。
23.—種光伏電池模塊,包括: A.光伏電池，其具有3.7±2的折射率； B.介質(zhì)層，其設置在所述光伏電池上并且具有至少50μ m的厚度和1.4±0.1的折射率；以及 C.梯度折射率涂層，其設置在所述光伏電池上并且夾在所述光伏電池和所述介質(zhì)層之間，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度從第一末端處2.7±0.7變動至鄰近所述介質(zhì)層的第二末端處1.5±0.1的折射率，并且包括氫化碳化娃(SiC:H)和氫化碳氧化娃(SiOC: H)的梯度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的光伏電池，還包括直接設置在所述光伏電池上、夾在所述光伏電池和所述梯度折射率涂層之間的無機層，其中所述無機層具有2.4至2.7±0.7的折射率。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求24中的一項所述的光伏電池模塊，其具有在400至1200nm波長范圍內(nèi)小于5%的光反射，如使用紫外-可見光譜儀測定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子制品，所述電子制品包括具有3.7±2的折射率的光電半導體和設置在所述光電半導體上的介質(zhì)層。所述介質(zhì)層具有至少50μm的厚度和1.4±0.1的折射率。所述電子制品包括梯度折射率涂層(GRIC)，所述梯度折射率涂層設置在所述光電半導體上并且具有50至400nm的厚度。GRIC的折射率沿厚度從2.7±0.7變動至1.5±0.1。GRIC還沿厚度包括碳化物和碳氧化物的梯度。所述碳化物和所述碳氧化物各自獨立地包括至少一個硅原子或鍺原子。通過使用雙頻配置的等離子體增強化學氣相沉積連續(xù)沉積所述GRIC并且隨后將所述介質(zhì)層設置在所述GRIC上，形成所述制品。
文檔編號H01L31/0216GK103201845SQ201080070075
公開日2013年7月10日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者大衛(wèi)·德沙澤爾, U·佩爾尼茨, L·贊伯夫 申請人:道康寧公司