具有經(jīng)處理表面的光伏電池及相關(guān)應(yīng)用本申請(qǐng)是國際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2009/053576、中國申請(qǐng)?zhí)枮?00980139221.4的發(fā)明名稱為“具有經(jīng)處理表面的光伏電池及相關(guān)應(yīng)用”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的國際申請(qǐng)日是2009年08月12日。技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)案請(qǐng)求對(duì)以下申請(qǐng)案的權(quán)益：在2008年8月15日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有經(jīng)圖案化觸點(diǎn)的太陽能電池(SOLARCELLWITHPATTERNEDCONTACTS)”的第61/089,389號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)案，其請(qǐng)求對(duì)于2009年8月5日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有經(jīng)圖案化觸點(diǎn)的光伏電池(PHOTOVOLTAICCELLWITHPATTERNEDCONTACTS)”的第12/535,952號(hào)美國專利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)；在2009年8月6日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有紋理化表面的垂直多結(jié)電池(VERTICALMULTIJUNCTIONCELLWITHTEXTUREDSURFACE)”的第12/536,982號(hào)美國專利申請(qǐng)案，其請(qǐng)求對(duì)于2008年8月14日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有紋理化表面的垂直多結(jié)電池(VERTICALMULTIJUNCTIONCELLWITHTEXTUREDSURFACE)”的第61/088,921號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)；在2009年8月6日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有緩沖帶的光伏電池(PHOTOVOLTAICCELLWITHBUFFERZONE)”的第12/536,987號(hào)美國專利申請(qǐng)案，其請(qǐng)求對(duì)于2008年8月14日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“具有緩沖帶的太陽能電池(SOLARCELLWITHBUFFERZONE)”的第61/088,936號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)；及在2009年8月6日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“經(jīng)由垂直多結(jié)光伏電池的電解(ELECTROLYSISVIAVERTICALMULTI-JUNCTIONPHOTOVOLTAICCELL)”的第12/536,992號(hào)美國專利申請(qǐng)案，其請(qǐng)求對(duì)于2008年8月28日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“經(jīng)由垂直多結(jié)太陽能電池的電解(ELECTROLYSISVIAVERTICALMULTI-JUNCTIONSOLARCELL)”的第61/092,531號(hào)美國臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)。上文參考的各申請(qǐng)案的全文以引用方式并入本文中。

背景技術(shù)：
化石能源的有限供應(yīng)及對(duì)其的增加的需求及相關(guān)聯(lián)全球環(huán)境破壞已驅(qū)使全球努力使利用能源及相關(guān)技術(shù)多元化。一種此類資源為太陽能，其采用光伏(PV)技術(shù)來將光轉(zhuǎn)換為電。此外，太陽能可用于熱量產(chǎn)生(例如，在太陽能爐、蒸汽產(chǎn)生器等中)。太陽能技術(shù)通常實(shí)施于一系列PV電池或太陽能電池或其面板中，其接收日光且將日光轉(zhuǎn)換為電，電隨后可被傳遞到電力網(wǎng)中。已在太陽能面板的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中達(dá)成重大進(jìn)步，其已有效地增加效率同時(shí)降低其制造成本。隨著開發(fā)出效率更高的太陽能電池，電池的大小減小，從而導(dǎo)致采用太陽能面板來提供替代逐漸減少且高度需求的非再生源的具競爭性可再生能量的實(shí)際性增加。為此，可部署像太陽能聚集器等太陽能收集系統(tǒng)以將太陽能轉(zhuǎn)換為可被傳遞到電力網(wǎng)的電且也收獲熱量。除開發(fā)太陽能聚集器技術(shù)以外，也已開始利用太陽能聚集器來開發(fā)太陽能電池。稱作垂直多結(jié)VMJ太陽能電池的高強(qiáng)度太陽能電池技術(shù)是邊緣照射且端上具有電觸點(diǎn)的小型垂直結(jié)電池單元的整體接合的串聯(lián)連接陣列。所述獨(dú)特VMJ太陽能電池設(shè)計(jì)可固有地提供高壓低串聯(lián)電阻輸出特性，從而使其理想地適于高強(qiáng)度光伏聚集器中的高效性能。VMJ太陽能電池的另一關(guān)鍵特征是其導(dǎo)致低制造成本的設(shè)計(jì)簡單性。可根據(jù)在100到2500個(gè)太陽聚光強(qiáng)度的范圍內(nèi)在具有40個(gè)串聯(lián)連接的結(jié)的實(shí)驗(yàn)性VMJ太陽能電池上取得的性能數(shù)據(jù)證明VMJ太陽能電池的效力，其中在25伏下輸出功率密度超過400,000瓦/m2，其效率接近20％。應(yīng)了解，VMJ太陽能電池中的上述性能通過低制造成本及低制造復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)。相信此類方面是使得光伏聚集器系統(tǒng)在解決全球能量問題是顯著地成本更加高效且可行所需要的切實(shí)可行技術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)效率的所需助推器。此外，電池效率的任何增加(例如，輸出更多瓦)會(huì)直接減小聚集器系統(tǒng)大小(例如，與材料賬單相關(guān)聯(lián)的較低成本)，從而產(chǎn)生較低$/瓦的光伏電力成本。應(yīng)注意，較低$/瓦成本實(shí)質(zhì)上與太陽能電池技術(shù)采用及市場滲透性相關(guān)，因?yàn)槿蚰芰啃枨笳€(wěn)定增加(不僅在新興國家而且也在發(fā)達(dá)國家)，同時(shí)傳統(tǒng)化石燃料成本正逐步升高。此外，存在對(duì)所有相關(guān)聯(lián)問題(例如，環(huán)境污染、全球變暖及與對(duì)外來燃料供應(yīng)的依賴性聯(lián)系在一起的國家安全及經(jīng)濟(jì)危險(xiǎn))的廣泛增加的關(guān)注。與增長的公共意識(shí)相關(guān)的這些環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及安全因素正驅(qū)使對(duì)找到更加成本高效且環(huán)境友好型可再生能量解決方案的濃厚興趣。在所有可用可再生能源中，太陽能具有以高效且持續(xù)的方式滿足需求的大致最大潛力。事實(shí)上，地球每幾分鐘的周期接收到比人類一整年可從大致所有其它資源消耗的能量多的日光形式的能量。即使光伏電力被廣泛地視為理想可再生能量技術(shù)，但其相關(guān)聯(lián)成本可為采用及市場滲透性的主要障礙。在獲得市場份額及采用之前，基于光伏的電力需要變得比傳統(tǒng)電源(包括良好地發(fā)展、用于消費(fèi)者中且大致成本高效的燃煤電力)具成本競爭性。此外，對(duì)低成本電力的可用性在所有全球經(jīng)濟(jì)體中被視為根本性的；因此可需要光伏電力系統(tǒng)的太瓦(例如，數(shù)千十億瓦)。市場研究顯示所安裝的光伏電力系統(tǒng)必須降到$3/瓦的基準(zhǔn)成本才能在大效用規(guī)模應(yīng)用中在無補(bǔ)貼的情況下稱得上具成本競爭性。由于所安裝光伏系統(tǒng)成本當(dāng)前超過$6/瓦，因此仍需要實(shí)質(zhì)成本改善。在過去幾十年間，嘗試達(dá)成較低$/瓦的性能是光伏技術(shù)中多數(shù)研究及開發(fā)的首要目標(biāo)。盡管所述行業(yè)花費(fèi)數(shù)十億美元來追求各種技術(shù)(目標(biāo)是使光伏能量更加成本高效)，但現(xiàn)有光伏行業(yè)仍需要相當(dāng)大補(bǔ)貼來支持銷售，此可為市場發(fā)展及行業(yè)發(fā)展的不利狀況的指標(biāo)。當(dāng)前，硅太陽能電池(其保持與20世紀(jì)60年代的最初發(fā)現(xiàn)及發(fā)展時(shí)大致相同)支配～93％的光伏市場。力圖降低成本的現(xiàn)有光伏行業(yè)深深依賴于低成本廢料級(jí)半導(dǎo)體硅的可用性來制造常規(guī)太陽能電池。應(yīng)注意，此種尾料級(jí)硅(經(jīng)常稱作太陽能級(jí)硅)主要是從晶片生產(chǎn)剩下的鑄錠頭及尾及要求較高質(zhì)量的甲級(jí)硅晶片的半導(dǎo)體裝置制造商拒絕的不合格材料。盡管光伏銷售額快速增加，在過去十年中每年增長～40％(其中2007年產(chǎn)量估計(jì)為3.8十億瓦(GW)，但銷售額現(xiàn)在受到太陽能級(jí)硅的短缺及較高價(jià)格的阻礙。盡管甲級(jí)硅可用，但其不被視為可選項(xiàng)，因?yàn)槠涫怪圃斐杀具M(jìn)一步增加若干倍。對(duì)于典型常規(guī)太陽能電池，超過一半制造成本是用于生產(chǎn)用于太陽能電池的晶片的原始半導(dǎo)體多晶硅。因此，典型14％效率的太陽能電池額定為0.014W/cm2且在任何額外制造之前具有高于$3/瓦(或$0.042/cm2)的硅晶片成本。因此，現(xiàn)有光伏行業(yè)必須提出并解決僅開始硅材料成本超過大規(guī)模應(yīng)用的基準(zhǔn)價(jià)格效用需要的事實(shí)。作為對(duì)比方面，生產(chǎn)在面積基礎(chǔ)上以超過$100/cm2銷售的微處理器芯片的半導(dǎo)體制造商能夠負(fù)擔(dān)與利用甲級(jí)硅晶片相關(guān)聯(lián)的成本。太陽能級(jí)硅的短缺及光伏行業(yè)不能夠達(dá)成重要基準(zhǔn)成本連同開發(fā)用于太空應(yīng)用的新穎更高效三結(jié)太陽能電池的出現(xiàn)最近已重新產(chǎn)生對(duì)光伏聚集器的大量興趣。光伏聚集器的明顯優(yōu)點(diǎn)為，由于使用大面積不昂貴材料(玻璃鏡面反射器或塑料透鏡)來將日光聚集于面積小得多的昂貴太陽能電池上而產(chǎn)生的潛在成本效益，從而使用便宜材料來取代昂貴材料。設(shè)計(jì)用于1000個(gè)太陽聚光強(qiáng)度的光伏聚集器會(huì)將昂貴半導(dǎo)體硅需要顯著降低～99.9％，此意指1000MW的VMJ太陽能電池使用1MW的常規(guī)太陽能電池當(dāng)前所需要的相同量昂貴半導(dǎo)體硅是可能的。實(shí)用主義地，此被視為緩和任一硅短缺問題的實(shí)際方法。對(duì)太陽能聚集器的相當(dāng)多工作多數(shù)聚焦于開發(fā)用于高強(qiáng)度的硅聚集器太陽能電池設(shè)計(jì)；雖然在20世紀(jì)70年代能量危機(jī)期間已做了大量卓有成效的開發(fā)工作，但當(dāng)時(shí)其結(jié)果在成本效益上表現(xiàn)中庸而不能令人滿意。進(jìn)行了對(duì)最初以用于以500個(gè)太陽聚光的強(qiáng)度操作的聚集器系統(tǒng)的硅電池為目標(biāo)的研究及開發(fā)；然而，當(dāng)在嘗試克服正在研究的太陽能電池設(shè)計(jì)中的串聯(lián)電阻問題時(shí)遇到未解決的開發(fā)困難時(shí)所述目標(biāo)降低到250個(gè)太陽聚光。舉例來說，聚集器太陽能電池中的高串聯(lián)電阻損失確實(shí)曾被視為常規(guī)VMJ太陽能電池技術(shù)已提出且已解決的主要問題。應(yīng)注意，針對(duì)聚集器技術(shù)開發(fā)的相當(dāng)大部分太陽能電池制造起來相當(dāng)復(fù)雜及昂貴，其通過6或7個(gè)高溫步驟(>1000℃)及6或7個(gè)光刻遮掩步驟。此復(fù)雜性歸因于最小化基本上將這些設(shè)計(jì)中的最好設(shè)計(jì)的最大強(qiáng)度操作限制為不高于250個(gè)太陽聚光的串聯(lián)電阻損失的設(shè)計(jì)嘗試。此種復(fù)雜性及相關(guān)聯(lián)成本阻礙聚集器技術(shù)及相關(guān)聯(lián)太陽能電池技術(shù)的實(shí)質(zhì)發(fā)展，而促進(jìn)像薄膜太陽能電池技術(shù)等替代技術(shù)的發(fā)展。垂直多結(jié)VMJ太陽能電池技術(shù)大致不同于常規(guī)聚集器太陽能電池。所述VMJ太陽能電池技術(shù)相對(duì)于其它技術(shù)提供至少兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)其不需要光刻，及(2)可采用大于1000℃的溫度下的單個(gè)高溫?cái)U(kuò)散步驟來形成兩個(gè)結(jié)。因此，較低制造成本是理所當(dāng)然的。此外，可以高強(qiáng)度操作VMJ太陽能電池；例如以2500個(gè)太陽聚光操作。從此種操作顯而易見，串聯(lián)電阻在VMJ太陽能電池設(shè)計(jì)中并不成問題；甚至在強(qiáng)度高于常規(guī)常識(shí)的數(shù)量級(jí)時(shí)也不成問題，即便這在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。此外，2500個(gè)太陽聚光下的VMJ電池單元的電流密度通常接近70A/cm2，此為可對(duì)基于其它技術(shù)的多數(shù)太陽能電池大致有害的輻射等級(jí)。如上所述，重新對(duì)光伏聚集器的興趣主要是由于三結(jié)太陽能電池通過III到V材料(包含鎵(Ga)、磷(P)、砷化物(As)、銦(In)及鍺(Ge))作出的發(fā)展。三結(jié)電池可使用20到30個(gè)串聯(lián)分層于鍺晶片上的不同半導(dǎo)體：生長于金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)反應(yīng)器中的經(jīng)摻雜GaInP2及GaAs層，其中每一類型的半導(dǎo)體將具有致使其以某一色彩最有效地吸收日光的特性帶隙能量。所述半導(dǎo)體層經(jīng)精心選擇以吸收接近整個(gè)太陽光譜，從而從盡可能多的日光發(fā)電。這些多結(jié)裝置是到目前為止最高效的太陽能電池，其在適度太陽能聚集及實(shí)驗(yàn)室條件下達(dá)到40.7％效率高的記錄。但由于其制造起來較昂貴，因此其需要應(yīng)用于光伏聚集器中。然而，對(duì)III到V太陽能電池材料的需求及其成本正快速增加。作為實(shí)例，在12個(gè)月(12/2006到12/2007)中，純鎵的成本從約$350/Kg增加到$680/kg且鍺價(jià)格大致增加到$1000到$1200/Kg。在2002年價(jià)格為$94/Kg的銦在2007年增加到接近$1000/Kg。此外，預(yù)計(jì)對(duì)銦的需求隨著若干新公司在2007年開始的對(duì)薄膜CIGS(CuInGaSe)太陽能電池的大規(guī)模制造而繼續(xù)增加。此外，銦是廣泛用于形成用于液晶顯示器及大平板監(jiān)視器的銦錫氧化物形式的透明電涂層的稀有元素。實(shí)際地，這些材料似乎并非解決主要全球能量問題提供太瓦低成本電力所需要的可行長期光伏(PV)解決方案。盡管面積為0.26685cm2的III到V半導(dǎo)體太陽能電池可產(chǎn)生2.6瓦的功率(或約10W/cm2)，且已估計(jì)此種技術(shù)可最終以8到10分/kWh產(chǎn)生電，但大致類似于來自常規(guī)源的電的價(jià)格，可需要進(jìn)一步分析來支持此種估計(jì)。然而，VMJ太陽能電池使用成本最低的半導(dǎo)體材料通過低成本制造在2500個(gè)太陽聚光的強(qiáng)度下顯示超過40W/cm2的輸出功率。(此輸出功率超過400,000W/m2。)除基于先進(jìn)材料的復(fù)雜PV技術(shù)以外，基于Si的太陽能電池技術(shù)在光伏元件及應(yīng)用中保持大致支配地位。此外，如果全球需要出現(xiàn)，在廣泛全球應(yīng)用的可預(yù)知的未來中硅是將能夠供應(yīng)太瓦光伏電力的具有現(xiàn)有行業(yè)基礎(chǔ)的唯一半導(dǎo)體材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
下文呈現(xiàn)簡化概要以提供對(duì)本文所述一些方面的基本理解。此概要并非詳盡概述，也非既定識(shí)別關(guān)鍵/緊要元件或刻畫本文所述各種方面的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)一些概念來作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)說明的前序。本發(fā)明提供基于半導(dǎo)體的光伏電池及減輕光生載子的重組損失的工藝。在一方面中，為降低重組損失，用減小金屬觸點(diǎn)與作用光伏元件之間的接觸的電介質(zhì)材料圖案來涂覆所述作用PV元件中的擴(kuò)散摻雜層?？衫酶鞣N圖案，且可用一種以上電介質(zhì)來涂覆所述PV元件的一個(gè)以上表面?？赏ㄟ^經(jīng)圖案化的PV元件或電池單元來產(chǎn)生垂直多結(jié)VMJ太陽能電池。經(jīng)圖案化的PV元件可增加VMJ太陽能電池的串聯(lián)電阻，且圖案化所述PV元件中的一個(gè)以上表面可給用于產(chǎn)生VMJ太陽能電池的工藝添加復(fù)雜性；此外，降低擴(kuò)散摻雜層處的載子損失可增加太陽能電池的效率且因此提供超過增加的制造復(fù)雜性的PV操作優(yōu)點(diǎn)。還提供實(shí)現(xiàn)基于半導(dǎo)體的PV電池的制作的系統(tǒng)?？稍谌我活惞夥姵?例如，太陽能電池、熱光伏電池或通過光子的激光源激發(fā)的電池)中利用本文所述方面或特征及相關(guān)聯(lián)優(yōu)點(diǎn)，例如降低光生載子的重組損失。另外，也可將本發(fā)明的方面實(shí)施于其它類能量轉(zhuǎn)換電池(例如，β伏打電池(betavoltaiccell))中。本發(fā)明經(jīng)由垂直多結(jié)VMJ光伏電池的光接收表面上的紋理化來減輕所述垂直多結(jié)VMJ光伏電池中的體重組損失。所述紋理可呈腔形凹槽(如“V”形橫截面配置、“U”形橫截面配置等)的形式，其中包括此種橫截面配置的平面大致垂直于堆疊形成VMJ光伏電池的電池單元的方向。在一個(gè)方面中，包括大致重復(fù)橫截面(例如，橫截凹槽在其上延伸的方向)的平面大致垂直于堆疊所述電池單元的方向。此布置促進(jìn)將折射光引導(dǎo)離開VMJ光伏電池的p+及n+擴(kuò)散摻雜區(qū)，同時(shí)在減小的體積中產(chǎn)生所需載子。相應(yīng)地，入射光可在包括所述橫截面配置且大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向的平面中折射。應(yīng)了解，本發(fā)明的VMJ光伏電池的紋理化在PN結(jié)的定向及/或與入射光的交互兩個(gè)方面上與用于常規(guī)硅光伏電池紋理的現(xiàn)有技術(shù)不同。舉例來說，常規(guī)硅光伏電池通常經(jīng)紋理化以阻止光的穿透，使得更接近于PN結(jié)(水平定位)吸收更多較長波長以實(shí)現(xiàn)更好的載子電流收集，且從而減輕對(duì)太陽光譜中較長波長的差光譜響應(yīng)。相比的下，此在本發(fā)明的包括垂直結(jié)且因此已經(jīng)提供對(duì)太陽光譜中較長波長的增強(qiáng)光譜響應(yīng)的VMJ光伏電池中不需要。在特定方面中，實(shí)施本發(fā)明的凹槽(例如，V凹槽)的結(jié)果是通過減小體積來減輕體重組損失-(與使用紋理化的常規(guī)太陽能表面相反，此降低反射，或致使經(jīng)反射或折射的光變得更接近于結(jié))。特定來說，所述VMJ光伏電池已展現(xiàn)針對(duì)短波長及長波長兩者的更好的載子電流收集，其中所述短波長響應(yīng)是由于消除頂表面處高度摻雜的水平結(jié)，且所述長波長響應(yīng)是由于垂直結(jié)的增強(qiáng)的收集效率。)作為另一實(shí)例，如果替代本發(fā)明的腔形凹槽紋理，將其它紋理(例如，隨機(jī)、棱錐、穹形及類似凸起配置)實(shí)施為VMJ光伏電池的一部分，那么入射光變?yōu)樵谒蟹较蛏险凵?，從而在p+及n+擴(kuò)散區(qū)中產(chǎn)生光吸收且因此產(chǎn)生降低的效率。根據(jù)相關(guān)方法，最初可通過堆疊多個(gè)電池單元來形成VMJ光伏電池，其中每一電池本身可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底或?qū)?。每一層可由形成PN結(jié)的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且進(jìn)一步包括增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部(built–in)”靜電漂移場。隨后，集成多個(gè)此類電池單元以形成VMJ光伏電池。接下來，在所述VMJ光伏電池的接收光的表面上，可形成腔形凹槽(例如，經(jīng)由劃片鋸)，其中包括所述橫截面配置的平面大致垂直于堆疊形成所述VMJ光伏電池的所述電池單元的方向。相應(yīng)地，入射光可在包括所述重復(fù)橫截面配置且大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向的平面中折射(例如，從而針對(duì)給定深度供應(yīng)較高吸收。)此外，可結(jié)合本發(fā)明的各種方面來實(shí)施具有反射涂層的各種后表面及側(cè)表面。在相關(guān)方面中，本發(fā)明的凹槽表面進(jìn)一步改善載子收集，同時(shí)降低體重組損失。舉例來說，可垂直于所述p+nn+(或n+pp+)電池單元來定位所述V凹槽，以增加太陽光譜中較長波長的光學(xué)吸收路徑且使得光吸收能夠被大致局限于p+nn+電池單元的n型體區(qū)內(nèi)。此外，此類V凹槽可具有經(jīng)施加以改善電池中的入射光吸收的抗反射涂層。在相關(guān)方面中，本發(fā)明經(jīng)由垂直多結(jié)VMJ光伏電池的光接收表面上的紋理化來減輕所述垂直多結(jié)VMJ光伏電池中的體重組損失。所述紋理可呈腔形凹槽(如“V”形橫截面配置、“U”形橫截面配置等)的形式，其中包括此種橫截面配置的平面大致垂直于堆疊形成VMJ光伏電池的電池單元的方向。在一個(gè)方面中，包括大致重復(fù)橫截面(例如，橫截凹槽在其上延伸的方向)的平面大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向。此布置促進(jìn)將折射光引導(dǎo)離開VMJ光伏電池的p+及n+擴(kuò)散摻雜區(qū)，同時(shí)在減小的體積中產(chǎn)生所需載子。相應(yīng)地，入射光可在包括所述橫截面配置且大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向的平面中折射。應(yīng)了解，本發(fā)明的VMJ光伏電池的紋理化在PN結(jié)的定向及/或與入射光的交互兩個(gè)方面上與用于常規(guī)硅光伏電池紋理的現(xiàn)有技術(shù)不同。舉例來說，常規(guī)硅光伏電池通常經(jīng)紋理化以阻止光的穿透，使得更接近于PN結(jié)(水平定位)吸收更多較長波長以實(shí)現(xiàn)更好的載子電流收集，且從而減輕對(duì)太陽光譜中較長波長的差光譜響應(yīng)。相比的下，此在本發(fā)明的包括垂直結(jié)且因此已經(jīng)提供對(duì)太陽光譜中較長波長的增強(qiáng)光譜響應(yīng)的VMJ光伏電池中不需要。在特定方面中，實(shí)施本發(fā)明的凹槽(例如，V凹槽)的結(jié)果是通過減小體積來減輕體重組損失-(與使用紋理化的常規(guī)太陽能表面相反，此降低反射，或致使經(jīng)反射或折射的光變得更接近于結(jié))。特定來說，所述VMJ光伏電池已展現(xiàn)針對(duì)短波長及長波長兩者的更好的載子電流收集，其中所述短波長響應(yīng)是由于消除頂表面處高度摻雜的水平結(jié)，且所述長波長響應(yīng)是由于垂直結(jié)的增強(qiáng)的收集效率。)作為另一實(shí)例，如果替代本發(fā)明的腔形凹槽紋理，將其它紋理(例如，隨機(jī)、棱錐、穹形及類似凸起配置)實(shí)施為VMJ光伏電池的一部分，那么入射光變?yōu)樵谒蟹较蛏险凵?，從而在p+及n+擴(kuò)散區(qū)中產(chǎn)生光吸收且因此產(chǎn)生降低的效率。根據(jù)相關(guān)方法，最初可通過堆疊多個(gè)電池單元來形成VMJ光伏電池，其中每一電池本身可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底或?qū)?。每一層可由形成PN結(jié)的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且進(jìn)一步包括增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部”靜電漂移場。隨后，集成多個(gè)此類電池單元以形成VMJ光伏電池。接下來，在所述VMJ光伏電池的接收光的表面上，可形成腔形凹槽(例如，經(jīng)由劃片鋸)，其中包括所述橫截面配置的平面大致垂直于堆疊形成所述VMJ光伏電池的所述電池單元的方向。相應(yīng)地，入射光可在包括所述重復(fù)橫截面配置且大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向的平面中折射(例如，從而針對(duì)給定深度供應(yīng)較高吸收。)此外，可結(jié)合本發(fā)明的各種方面來實(shí)施具有反射涂層的各種后表面及側(cè)表面。在相關(guān)方面中，本發(fā)明的凹槽表面進(jìn)一步改善載子收集，同時(shí)降低體重組損失。舉例來說，可垂直于所述p+nn+(或n+pp+)電池單元來定位所述V凹槽，以增加太陽光譜中較長波長的光學(xué)吸收路徑且使得光吸收能夠被大致局限于p+nn+電池單元的n型體區(qū)內(nèi)。此外，此類V凹槽可具有經(jīng)施加以改善電池中的入射光吸收的抗反射涂層。在另一方面中，本發(fā)明在高電壓硅垂直多結(jié)VMJ光伏電池的末端層處供應(yīng)一個(gè)以上緩沖帶，以提供保護(hù)所述作用層同時(shí)提供歐姆觸點(diǎn)的障壁。此類緩沖帶可呈另外堆疊于所述VMJ光伏電池的末端層上方及/或下方的非作用層布置的形式。所述VMJ光伏電池本身可包括多個(gè)電池單元，其中每一電池單元采用若干作用層(例如，三個(gè))來形成PN結(jié)及“內(nèi)部”靜電漂移場(其增強(qiáng)朝向所述PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng))。因此，可保護(hù)位于VMJ光伏電池的任何端處(且作為其電池單元的一部分)的各種作用層(例如，nn+及/或p+n結(jié))免受有害形式的應(yīng)力及/或應(yīng)變(例如，在所述VMJ光伏電池的制作及/或操作期間可在所述VMJ光伏電池中誘發(fā)的熱/機(jī)械壓力、扭力、力矩、剪切力等)。此外，可經(jīng)由具有大致低電阻率歐姆觸點(diǎn)的材料(金屬或半導(dǎo)體)形成所述緩沖帶，使得其在操作條件下在所述光伏電池中將不會(huì)貢獻(xiàn)任何實(shí)質(zhì)串聯(lián)電阻損失。舉例來說，可通過采用p型摻雜的低電阻率硅晶片來形成所述緩沖帶，使得當(dāng)制造所述VMJ光伏電池時(shí)使用其它p型摻雜劑(例如，鋁合金)時(shí)，其將減輕自動(dòng)摻雜的風(fēng)險(xiǎn)(與采用可產(chǎn)生不期望pn結(jié)的n型晶片相比-當(dāng)目標(biāo)是產(chǎn)生大致低電阻率歐姆觸點(diǎn)時(shí))。應(yīng)了解，可將本發(fā)明實(shí)施為任一類光伏電池(例如，太陽能電池或熱光伏電池)的一部分。另外，也可將本發(fā)明的方面實(shí)施于其它類能量轉(zhuǎn)換電池(例如，β伏打電池)中。在相關(guān)方面中，所述緩沖帶可呈電池單元的末端層的表面上的邊沿的形式，其充當(dāng)此種作用層的保護(hù)邊界且進(jìn)一步形成所述VMJ光伏電池的框架以便于搬運(yùn)及運(yùn)輸。同樣，通過實(shí)現(xiàn)對(duì)所述VMJ光伏電池的牢固抓握，此種邊沿形成物也便于與抗反射性涂層相關(guān)的操作(例如，當(dāng)在操作期間牢固地維持所述電池(例如，通過對(duì)其的機(jī)械夾持)時(shí)可均勻地施加涂層)。此外，可在沉積期間物理地將所述緩沖帶(例如，定位于所述VMJ光伏電池的端處的非作用層)定位為鄰近其它緩沖帶，且從而可在不破壞作用電池單元的情況下容易地移除無意地向下穿透到接觸表面上的任一不期望電介質(zhì)涂層材料?？捎纱笾碌碗娮杪是腋叨葥诫s的硅(例如，約0.008”的厚度)來形成所述緩沖帶。此種緩沖帶可隨后接觸將VMJ光伏電池從光伏電池陣列中的另一VMJ光伏電池分割或分離的導(dǎo)電引線。根據(jù)再一方面，可將所述緩沖帶夾于電觸點(diǎn)與所述VMJ光伏電池的作用層之間。此外，此類緩沖帶可具有大致匹配于所述作用層的熱膨脹特性的熱膨脹特性，從而減輕性能降格(例如，在制造時(shí)焊接或軟焊引線時(shí)所導(dǎo)致的應(yīng)力/應(yīng)變的減輕)。舉例來說，可采用匹配于所有作用電池單元的熱膨脹系數(shù)(3x10–6/℃)的高度摻雜的低電阻率硅層。相應(yīng)地，可向所述作用電池單元提供大致強(qiáng)的歐姆觸點(diǎn)，其另外減輕由焊接/軟焊所導(dǎo)致及/或來自觸點(diǎn)材料中的不匹配熱膨脹系數(shù)的應(yīng)力問題。其它實(shí)例包括引入金屬層，例如鎢(4.5x10–6/℃)或鉬(5.3x10–6/℃)，其因大致類似于活性硅(3x10–6/℃)p+nn+電池單元的熱膨脹系數(shù)而被選擇?？稍诓幌蚋邚?qiáng)度太陽能電池或光伏電池引入有害應(yīng)力的情況下焊接或軟焊施加到所述緩沖帶的低電阻率硅層的外層或施加到熔合到所述作用電池單元的電極的金屬層的金屬化，其中此類外層用作歐姆觸點(diǎn)；而不是與其它電池單元串聯(lián)的電池單元段。可將本發(fā)明的各種方面實(shí)施為具有用于所述緩沖帶的相關(guān)聯(lián)晶面的定向的米勒指數(shù)(111)的晶片的一部分，其被視為比通常用于制作作用VMJ光伏電池的電池單元的(100)結(jié)晶定向硅在機(jī)械上更強(qiáng)且蝕刻更慢。相應(yīng)地，低電阻率硅層可具有與所述作用電池單元的結(jié)晶定向不同的結(jié)晶定向，其中通過采用此種替代定向，提供具有改善的機(jī)械強(qiáng)度/端觸點(diǎn)的裝置。換句話說，與非作用(111)定向的末端層相比，(100)定向的電池單元的邊緣通常蝕刻較快且實(shí)質(zhì)上修整具有此種結(jié)晶定向的作用電池單元的角，從而產(chǎn)生具有用于焊接或另外連接端觸點(diǎn)的更高機(jī)械強(qiáng)度的更穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述及相關(guān)目的，本文結(jié)合以下說明及附圖描述某些說明性方面。這些方面表示可實(shí)踐的各種方式，所有所述方面既定涵蓋于本文中。當(dāng)結(jié)合圖式考慮以下詳細(xì)說明時(shí)其它優(yōu)點(diǎn)及新穎特征可變得顯而易見。附圖說明圖1圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面用以形成具有凹槽表面的VMJ光伏電池的電池單元的例示性堆疊。圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面部分地形成VMJ光伏電池的特定電池單元。圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面產(chǎn)生具有凹槽表面的VMJ光伏電池以減輕體重組損失的相關(guān)方法。圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面作為垂直多結(jié)VMJ光伏電池的一部分的緩沖帶的布置的示意性框圖。圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一特定方面其陣列可形成VMJ光伏電池的電池單元的特定方面。圖6圖解說明呈位于VMJ光伏電池的任一端處的電池單元的表面上的邊沿形成物形式的緩沖帶的例示性橫截面。圖7圖解說明在高電壓硅垂直多結(jié)VMJ光伏電池的末端層處采用緩沖帶以提供保護(hù)其作用層的障壁的相關(guān)方法。圖8圖解說明包括可實(shí)施具有緩沖帶的VMJ的光伏(PV)電池的模塊化布置的太陽能組合件的示意性橫截面圖。圖9是根據(jù)本文所揭示的方面用于產(chǎn)生具有降低的載子重組損失的光伏電池的實(shí)例性方法的流程圖。圖10顯示根據(jù)本文所述方面用于產(chǎn)生具有降低的載子重組損失的VMJ太陽能電池的實(shí)例性方法的流程圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參照?qǐng)D式來描述本發(fā)明，其中在所有圖式中使用相同的參考編號(hào)來指代相同的元件。出于解釋的目的，在以下說明中，列舉了大量具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，可顯而易見，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在其它實(shí)例中，以框圖形式顯示眾所周知的結(jié)構(gòu)及裝置，以促進(jìn)描述本發(fā)明。在本說明、所附權(quán)利要求書或圖式中，術(shù)語“或”既定意指包括性“或”而非排他性“或”。也就是說，“X采用A或B”既定意指所述自然包括性排列中的任一者，除非另有規(guī)定或從上下文中明顯看出。也就是說，如果X采用A，X采用B，或X采用A及B兩者，那么在上述實(shí)例中任一者的情況下均滿足“X采用A或B”。此外，本說明書及附圖中所用冠詞“一(a)”及“一(an)”通常應(yīng)解釋為意指“一個(gè)以上”，除非另有規(guī)定或根據(jù)上下文明顯是指單數(shù)形式。此外，相對(duì)于作為本文所述光伏電池的一部分的雜質(zhì)摻雜材料的命名法，對(duì)于摻雜施體雜質(zhì)，可互換使用術(shù)語“n型”及“N型”，術(shù)語“n+型”及“N+型”也如此。對(duì)于摻雜受體雜質(zhì)，術(shù)語“p型”及“P型”也可互換使用，且術(shù)語“p+型”及“P+型”也如此。為清晰起見，摻雜類型還以縮寫形式出現(xiàn)，例如，n型被標(biāo)記為N，p+型被指示為P+等。多層光伏元件或電池單元被標(biāo)記為一組字母，其中每一者指示所述層的摻雜類型；舉例來說，p型/n型結(jié)被標(biāo)記為PN，而p+型/n型/n+型結(jié)通過P+NN+指示；其它結(jié)組合的標(biāo)記也遵守此注解。圖1圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面可在側(cè)345上實(shí)施凹槽紋理的電池單元311、313、317的布置。如前文所解釋，VMJ光伏電池315本身由多個(gè)整體接合的電池單元311、313、317(1到k，k為整數(shù))形成，其中每一電池單元本身由堆疊的襯底或?qū)?未顯示)形成。舉例來說，每一電池單元311可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底，且由雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，所述雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料形成PN結(jié)及增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部”靜電漂移場。應(yīng)了解，可將各種N+型及P型摻雜層形成物實(shí)施為所述電池單元的一部分且此類布置也歸屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，光接收表面345上的紋理促進(jìn)折射光被引導(dǎo)離開p+及n+擴(kuò)散摻雜區(qū)，同時(shí)產(chǎn)生所需載子。因此，入射光可在包括橫截面配置且大致垂直于堆疊所述電池單元的所述方向(例如，垂直于向量n)的平面中折射。圖2圖解說明電池單元的特定方面，其陣列可形成具有本發(fā)明的紋理化凹槽化的VMJ光伏電池。電池單元400包括在大致平行的布置中堆疊在一起的層411、413、415。此類層411、413、415可進(jìn)一步包括雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料，其中層413為一種傳導(dǎo)率類型且層411為相反傳導(dǎo)率類型-以在交點(diǎn)412處界定PN結(jié)。同樣，層415可為與層413相同的傳導(dǎo)率類型-此外通過大致較高的雜質(zhì)濃度，從而產(chǎn)生增強(qiáng)朝向PN結(jié)412的少數(shù)載子移動(dòng)的內(nèi)部靜電漂移場?？蓪⒋祟愲姵貑卧w接合在一起以形成VMJ光伏電池及根據(jù)本發(fā)明的各種方面凹槽化的表面。根據(jù)再一方面，為由多個(gè)電池400制作所述VMJ光伏電池，最初可將相同PNN+(或NPP+)結(jié)形成為到N型(或P型)硅的高電阻率(例如，高于100ohm-cm)扁平晶片(具有約0.008英寸的厚度)中約3到10μm的深度。隨后，將此類PNN+晶片堆疊在一起，其中將薄鋁片插入其之間，其中每一晶片的PNN+結(jié)及結(jié)晶定向可以相同方向定向。此外，可采用鋁-硅共熔合金，或具有大致匹配于硅的熱系數(shù)的金屬，例如鉬或鎢。接下來，可將所述硅晶片與鋁界面熔合在一起，使得可將堆疊的組合件接合在一起。也可以另外堆疊于所述VMJ光伏電池的末端層上方及/或下方的非作用層布置的形式供應(yīng)具有大致低電阻率的緩沖帶，從而實(shí)施保護(hù)所述作用層免受有害形式的應(yīng)力及/或應(yīng)變(例如，在VMJ光伏電池的制作及/或操作期間可在所述VMJ光伏電池中誘發(fā)的熱/機(jī)械壓力、扭力、力矩、剪切力等)的障壁。然后可將此種電池的表面凹槽化以減輕體重組損失，如前文所詳細(xì)描述。應(yīng)了解，也可采用其它材料，例如鍺及鈦。同樣，也可采用鋁-硅共熔合金。圖3圖解說明將VMJ光伏電池的接收光的表面凹槽化的相關(guān)方法500。盡管本文將所述例示性方法圖解說明及描述為一系列代表各種事件及/或動(dòng)作的塊，但本發(fā)明并不受此類塊的所圖解說明的次序限制。舉例來說，根據(jù)本發(fā)明，除本文所圖解說明的次序以外，一些動(dòng)作或事件可以不同次序及/或與其它動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。此外，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法可能并不需要所有所圖解說明的塊、事件或動(dòng)作。此外，應(yīng)了解，根據(jù)本發(fā)明的例示性方法及其它方法可與本文所圖解說明及描述的方法結(jié)合實(shí)施，且也可與其它未圖解說明或描述的系統(tǒng)及設(shè)備結(jié)合實(shí)施。最初，且在510處，如前文所詳細(xì)描述形成具有PN結(jié)的多個(gè)電池單元。如前文所解釋，每一電池單元本身可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底。每一層可由形成PN結(jié)的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且進(jìn)一步包括增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部”靜電漂移場。隨后，且在520處，集成多個(gè)此類電池單元以形成VMJ光伏電池，其中也可將緩沖帶實(shí)施為對(duì)此類電池的保護(hù)(例如，在制作期間在其上誘發(fā)的應(yīng)力/應(yīng)變)。接下來且在530處，在所述VMJ光伏電池電池的接收光的表面上，可形成腔形凹槽(例如，經(jīng)由劃片鋸)，其中包括橫截面配置的平面大致垂直于堆疊形成所述VMJ光伏電池的所述電池單元的方向。隨后且在540處，可在包括所述橫截面配置(及/或平行于所述PN結(jié))且大致垂直于堆疊所述電池單元的方向的平面中折射入射光。圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一方面作為垂直多結(jié)VMJ光伏電池的一部分的緩沖帶的布置的示意性框圖。VMJ光伏電池615本身由多個(gè)整體接合的電池單元611、617(1到n，n為整數(shù))形成，其中每一電池單元本身由堆疊的襯底或?qū)?未顯示)形成。舉例來說，每一電池單元611、617可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底，且由雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，所述雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料形成PN結(jié)及增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部”靜電漂移場。相應(yīng)地，可保護(hù)定位于VMJ光伏電池615的任何端處(且作為其電池單元的一部分)的各種作用層(例如，nn+及/或p+n結(jié)，或pp+及/或pn+結(jié))免受有害形式的應(yīng)力及/或應(yīng)變(例如，在VMJ光伏電池的制作及/或操作期間可在所述VMJ光伏電池中誘發(fā)的熱/機(jī)械壓力、扭力、力矩、剪切力等)。此外，可經(jīng)由具有大致低電阻率的歐姆觸點(diǎn)(例如，具有小于約0.5ohm-cm的上限的任一范圍)的材料形成緩沖帶610、612中的每一者，同時(shí)減輕及/或消除不期望的自動(dòng)摻雜。舉例來說，可通過采用p型摻雜的低電阻率晶片使用其它p型摻雜劑(例如，鋁合金)來形成緩沖帶610、612，以減輕自動(dòng)摻雜的風(fēng)險(xiǎn)(與采用可產(chǎn)生不期望pn結(jié)的n型晶片相比-當(dāng)期望產(chǎn)生大致低電阻率歐姆觸點(diǎn)時(shí))。圖5圖解說明電池單元的特定方面，其陣列可形成VMJ光伏電池。電池單元700包括在大致平行的布置中堆疊在一起的層711、713、715。此類層711、713、715可進(jìn)一步包括雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體材料，其中層713為一種傳導(dǎo)率類型且層711為相反傳導(dǎo)率類型-以在交點(diǎn)712處界定PN結(jié)。同樣，層715可為與層713相同的傳導(dǎo)率類型-此外通過大致較高的雜質(zhì)濃度，從而產(chǎn)生增強(qiáng)朝向PN結(jié)712的少數(shù)載子移動(dòng)的內(nèi)部靜電漂移場。可將此類電池單元整體接合在一起以形成VMJ光伏電池，其中可定位本發(fā)明的緩沖帶以保護(hù)所述VMJ光伏電池及形成其的相關(guān)聯(lián)電池單元及/或?qū)?。根?jù)再一方面，為由多個(gè)電池700制作所述VMJ光伏電池，最初可將相同PNN+(或NPP+)結(jié)形成為到N型(或P型)硅的高電阻率(例如，高于100ohm-cm)扁平晶片(具有約0.008英寸的厚度)中約3到10μm的深度。隨后，將此類PNN+晶片堆疊在一起，其中薄鋁層插入每一晶片之間，其中每一晶片的PNN+結(jié)及結(jié)晶定向可以相同方向定向。此外，可采用鋁-硅共熔合金，或具有大致匹配于硅的熱系數(shù)的金屬，例如鉬或鎢。接下來，可將所述硅晶片與鋁界面熔合在一起，使得可將堆疊的組合件接合在一起。此外，也可采用鋁-硅共熔合金。應(yīng)了解，可將各種N+型及P型摻雜層實(shí)施為所述電池單元的一部分且此類布置也歸屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。也可以另外堆疊于所述VMJ光伏電池的末端層上方及/或下方的非作用層布置的形式供應(yīng)具有大致低電阻率的緩沖帶，從而實(shí)施保護(hù)所述作用層免受有害形式的應(yīng)力及/或應(yīng)變(例如，在VMJ光伏電池的制作及/或操作期間可在所述VMJ光伏電池中誘發(fā)的熱/機(jī)械壓力、扭力、力矩、剪切力等)的障壁。圖6圖解說明呈電池單元830(840)的末端層831(841)的表面上的邊沿形成物810(812)形式的緩沖帶的例示性橫截面，其部分形成VMJ光伏電池800。此類邊沿形成物810、812充當(dāng)所述電池單元的作用層的保護(hù)邊界，且進(jìn)一步部分地形成VMJ光伏電池800的框架以便于搬運(yùn)及運(yùn)輸(例如，所述VMJ光伏電池的低電阻率緩沖帶及邊緣或端觸點(diǎn))。同樣，通過實(shí)現(xiàn)對(duì)VMJ光伏電池800的牢固抓握，所述邊沿形成物也便于與抗反射性涂層相關(guān)的操作(例如，當(dāng)在操作期間牢固地維持所述電池(例如，通過對(duì)其的機(jī)械夾持)時(shí)可均勻地施加涂層)。此外，可在沉積工藝期間物理地將此類邊沿形成物定位為鄰近其它邊形成物，其中可在不破壞電池單元830、840的情況下容易地移除無意地向下穿透到接觸表面上的任一不期望電介質(zhì)涂層材料。代表緩沖帶的邊沿形成物810(812)可由大致低電阻率且高度摻雜的硅(例如，約0.008”的厚度)形成，其中所述邊沿形成物隨后可接觸將VMJ光伏電池從光伏電池陣列中的另一VMJ光伏電池分割的導(dǎo)電引線。此外，由于所述緩沖帶的大致低電阻率，不要求所述導(dǎo)電引線具有與所述緩沖帶的完全電接觸。因此，其可為部分接觸，例如點(diǎn)接觸或一系列點(diǎn)接觸，同時(shí)又提供良好的電接觸。應(yīng)了解，圖6在性質(zhì)上為例示性，且其它變化形式(例如，在制造時(shí)形成的到達(dá)800的表面的緩沖帶810，其中810接合到作用層841)也歸屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。舉例來說，810的形狀可代表與如前文所述的緩沖帶上的金屬化層的部分引線接觸。所述導(dǎo)電引線可呈電極層的形式，其通過在襯底上沉積第一導(dǎo)電材料而形成-且可包含鎢、銀、銅、鈦、鉻、鈷、鉭、鍺、金、鋁、鎂、錳、銦、鐵、鎳、鈀、鉑、鋅、其合金、銦錫氧化物、其它導(dǎo)電及半導(dǎo)電金屬氧化物、氮化物及二氧化硅、多晶硅、經(jīng)摻雜非晶形硅及各種金屬組合物合金。此外，電極可采用其它經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的導(dǎo)電或半導(dǎo)電聚合物、低聚物或單片，例如PEDOT/PSS、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、其衍生物等。此外，由于一些金屬可具有形成于其上的可有害地影響VMJ光伏電池的性能的氧化物層，因此非金屬材料(例如，非晶形碳)也可用于電極形成。應(yīng)了解，圖8的邊沿形成物在性質(zhì)上為例示性且具有與所述作用層的表面接觸范圍的其它緩沖帶配置(例如，矩形、圓形、橫截面)也歸屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，可將本發(fā)明的各種方面實(shí)施為具有用于所述緩沖帶的相關(guān)聯(lián)晶面的定向的米勒指數(shù)(111)的晶片的一部分，其被視為比通常用于制作作用VMJ電池單元的(100)結(jié)晶定向硅在機(jī)械上更強(qiáng)且蝕刻更慢。相應(yīng)地，低電阻率硅層可具有與所述作用電池單元的結(jié)晶定向不同的結(jié)晶定向，其中通過采用此種替代定向，提供具有改善的機(jī)械強(qiáng)度/端觸點(diǎn)的裝置。換句話說，與非作用(111)定向的末端層相比，(100)定向的電池單元的邊緣蝕刻較快且實(shí)質(zhì)上修整具有此種結(jié)晶定向的作用電池單元的角，從而產(chǎn)生具有用于焊接或另外連接端觸點(diǎn)的更高機(jī)械強(qiáng)度的更穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)。圖7圖解說明在高電壓硅垂直多結(jié)VMJ光伏電池的末端層處采用緩沖帶以提供保護(hù)其作用層的障壁的相關(guān)方法900。盡管本文將所述例示性方法圖解說明及描述為一系列代表各種事件及/或動(dòng)作的塊，但本發(fā)明并不受此類塊的所圖解說明的次序限制。舉例來說，根據(jù)本發(fā)明，除本文所圖解說明的次序以外，一些動(dòng)作或事件可以不同次序及/或與其它動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。此外，實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法可能并不需要所有所圖解說明的塊、事件或動(dòng)作。此外，應(yīng)了解，根據(jù)本發(fā)明的例示性方法及其它方法可與本文所圖解說明及描述的方法結(jié)合實(shí)施，且也可與其它未圖解說明或描述的系統(tǒng)及設(shè)備結(jié)合實(shí)施。最初，且在910處，如前文所詳細(xì)描述形成具有PN結(jié)的多個(gè)電池單元。如前文所解釋，每一電池單元本身可包括堆疊在一起的多個(gè)平行半導(dǎo)體襯底。每一層可由形成PN結(jié)的雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且進(jìn)一步包括增強(qiáng)朝向此種PN結(jié)的少數(shù)載子移動(dòng)的“內(nèi)部”靜電漂移場。隨后且在920處，集成多個(gè)此類電池單元以形成VMJ光伏電池。接下來且在930處，可實(shí)施接觸所述VMJ光伏電池的末端層的緩沖帶，以提供保護(hù)其作用層的障壁。此類緩沖帶可呈另外堆疊于所述VMJ光伏電池的末端層上方及/或下方的非作用層布置的形式。然后可在940處將所述VMJ光伏電池實(shí)施為光伏電池的一部分。圖8圖解說明包括光伏(PV)電池1023、1025、1027(1到k，其中k為整數(shù))的模塊化布置1020的太陽能組合件的示意性橫截面圖1000。每一PV電池可采用具有根據(jù)本發(fā)明的一方面的緩沖帶的多個(gè)VMJ光伏電池。通常，PV電池(也稱作光伏電池)1023、1025、1027中的每一者可將光(例如，日光)轉(zhuǎn)換為電能。所述PV電池的模塊化布置1020可包括促進(jìn)構(gòu)造且提供靈活布置的標(biāo)準(zhǔn)化單元或段。在一個(gè)例示性方面中，光伏電池1023、1025、1027中的每一者可為包括多個(gè)玻璃襯底(未顯示)的染料敏化太陽能電池(DSC)，其中沉積于其上的是透明導(dǎo)電涂層，例如氟摻雜錫氧化物層(舉例來說)。此種DSC可進(jìn)一步包括半導(dǎo)體層，例如TiO2粒子、敏化染料層、電解質(zhì)及催化劑層，例如Pt-(未顯示)-其可夾于所述玻璃襯底之間。舉例來說，可在所述玻璃襯底的涂層上進(jìn)一步沉積半導(dǎo)體層，且可將所述染料層作為單層吸附于所述半導(dǎo)體層上。因此，可通過氧化還原來形成電極及相反電極以控制其之間的電子流動(dòng)。相應(yīng)地，電池1023、1025、1027經(jīng)歷激勵(lì)、氧化及還原的循環(huán)，此產(chǎn)生電子的流動(dòng)，例如電能。舉例來說，入射光1005激勵(lì)染料層中的染料分子，其中光激勵(lì)的染料分子隨后將電子注入所述半導(dǎo)體層的傳導(dǎo)帶中。此可導(dǎo)致所述染料分子的氧化，其中所注入的電子可流過所述半導(dǎo)體層以形成電流。此后，所述電子在催化劑層處還原電解質(zhì)，且將經(jīng)氧化的染料分子反轉(zhuǎn)為中性狀態(tài)?？蛇B續(xù)重復(fù)此種激勵(lì)、氧化及還原的循環(huán)以提供電能。鑒于上述實(shí)例性系統(tǒng)及元件，參照?qǐng)D9到圖10中的流程圖可更好地了解可根據(jù)所揭示的標(biāo)的物實(shí)施的實(shí)例性方法。出于解釋的簡單性的目的，將本文所列舉的所述方法呈現(xiàn)及說明為一系列動(dòng)作；然而，應(yīng)理解及了解，所述及所請(qǐng)求的標(biāo)的物并不受動(dòng)作次序的限制，因?yàn)橐恍﹦?dòng)作可以與本文所示及所述的次序不同的次序及/或與其它動(dòng)作同時(shí)發(fā)生。舉例來說，應(yīng)理解及了解，可將本文所述的方法替代表示為一系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或事件(例如，在狀態(tài)圖示或交互圖示中)。此外，實(shí)施根據(jù)本說明書的實(shí)例性方法可能并不需要所有所圖解說明的動(dòng)作。另外，可聯(lián)合實(shí)施本文所述實(shí)例性方法以實(shí)現(xiàn)一個(gè)以上特征或優(yōu)點(diǎn)。圖9是根據(jù)本文所揭示的方面用于產(chǎn)生具有降低的載子重組損失的VMJ太陽能電池的實(shí)例性方法2500的流程圖。本實(shí)例性方法并不限于太陽能電池且其也可經(jīng)實(shí)行以產(chǎn)生任一或大致任一光伏電池。本文所述的一個(gè)以上組件或模塊可實(shí)行本實(shí)例性方法2500。在動(dòng)作2510處，通過電介質(zhì)涂層圖案化光伏元件(例如，PV元件1910)的一組表面。通過電介質(zhì)涂層圖案化所述PV元件包括利用產(chǎn)生前文所述電介質(zhì)涂層中的一者以上的任一合適技術(shù)。作為實(shí)例，圖案化可通過沉積及光刻技術(shù)進(jìn)行。作為另一實(shí)例，也可采用蝕刻技術(shù)來互補(bǔ)或補(bǔ)充所采用的圖案化協(xié)議?？刹捎么笾氯我换蛉我浑娊橘|(zhì)材料來涂覆所述組表面。在動(dòng)作2520處，將金屬觸點(diǎn)沉積到所述PV元件的經(jīng)圖案化表面中的一者以上上。動(dòng)作2530的替代或額外實(shí)現(xiàn)可包括將歐姆觸點(diǎn)或?qū)щ娪|點(diǎn)沉積到所述PV元件的經(jīng)圖案化表面中的一者以上上?？蓪⒂糜谒鼋饘儆|點(diǎn)或歐姆觸點(diǎn)的材料體現(xiàn)于大致任一或任一導(dǎo)電材料中，例如低電阻率經(jīng)摻雜半導(dǎo)體或金屬。在一方面中，所述導(dǎo)電材料優(yōu)選地具有近乎匹配于所述PV元件的半導(dǎo)體材料的熱系數(shù)。在另一方面中，所述導(dǎo)電材料具有促進(jìn)經(jīng)圖案化及經(jīng)金屬化的PV元件的堆疊的接合特性。在再一方面中，電介質(zhì)材料涂層的圖案通過將全異表面上的金屬區(qū)對(duì)準(zhǔn)(例如，90度誤定向的條帶化開口產(chǎn)生沿堆疊方向?qū)?zhǔn)的金屬接觸區(qū))來確保相對(duì)表面的金屬化產(chǎn)生具有低電阻的區(qū)。在動(dòng)作2530處，堆疊一組經(jīng)圖案化、經(jīng)金屬化的光伏元件以形成VMJ太陽能電池。應(yīng)了解，此類PV元件可包括如上所述受局限擴(kuò)散摻雜區(qū)。在動(dòng)作2540處，處理所形成的VMJ太陽能電池以促進(jìn)在PV裝置中的部署、優(yōu)化光伏性能或其組合。此種處理可包括各種制造步驟或程序，例如切割程序、拋光程序、清潔程序、集成程序等。此類程序可至少部分針對(duì)在將所形成的VMJ太陽能電池部署于PV裝置中時(shí)將特定晶面暴露到日光。在一個(gè)實(shí)例中，處理包含切割所形成的VMJ光伏電池以便將<100>晶面暴露或大致暴露到日光以建立鈍化的最低表面狀態(tài)。圖10是根據(jù)本文所述方面用于產(chǎn)生具有降低的載子重組損失的太陽能電池的實(shí)例性方法2600的流程圖。本實(shí)例性方法2600并不限于制造太陽能電池；實(shí)例性方法2600也可經(jīng)實(shí)行以產(chǎn)生任一或大致任一光伏電池。本文所述的一個(gè)以上組件或模塊可實(shí)行本實(shí)例性方法2600。在動(dòng)作2610處，通過電介質(zhì)涂層圖案化光伏元件(例如，PV元件1910)的一組表面。通過電介質(zhì)涂層圖案化所述PV元件包括利用產(chǎn)生前文所述電介質(zhì)涂層中的一者以上的任一合適技術(shù)。作為實(shí)例，圖案化可通過沉積及光刻技術(shù)進(jìn)行。作為另一實(shí)例，也可采用蝕刻技術(shù)來互補(bǔ)或補(bǔ)充所采用的圖案化協(xié)議?？刹捎么笾氯我换蛉我浑娊橘|(zhì)材料來涂覆所述組表面。在動(dòng)作2620處，可利用經(jīng)圖案化的電介質(zhì)涂層來產(chǎn)生所述PV元件中的受局限擴(kuò)散摻雜區(qū)?？蓪⑺鼋?jīng)圖案化的電介質(zhì)涂層用作規(guī)定摻雜區(qū)的局限程度的掩模。在一方面中，所述摻雜區(qū)的局限可接近二維，其中所述摻雜大致沿一個(gè)維度延伸且沿兩個(gè)全異方向受局限。摻雜區(qū)的局限也可接近三維，其中所述PV元件中的摻雜限于一組一個(gè)以上大致小于所述PV元件的大小的局部化區(qū)域。作為實(shí)例，條帶化電介質(zhì)材料圖案在用作用于摻雜的掩模時(shí)可導(dǎo)致大致在兩個(gè)方向上(例如，朝向名義上未經(jīng)摻雜半導(dǎo)體材料片的中心的擴(kuò)散方向及法向于所述經(jīng)圖案化涂層中的間距或條帶的方向)受局限擴(kuò)散摻雜層。擴(kuò)散摻雜區(qū)的受局限區(qū)減小其體積且減輕光生載子重組損失。在動(dòng)作2630處，將歐姆觸點(diǎn)沉積到所述PV元件的經(jīng)圖案化表面中的一者以上上?？蓪⒂糜谒鰵W姆觸點(diǎn)的材料體現(xiàn)于大致任一或任一導(dǎo)電材料中，例如低電阻率經(jīng)摻雜半導(dǎo)體或金屬。在一方面中，所述導(dǎo)電材料近乎匹配于所述PV元件的半導(dǎo)體材料(例如，Si、Ge、GaAs、InAs或其它III到V半導(dǎo)電化合物、II到VI半導(dǎo)電化合物、CuGaSe、CuInSe、CuInGaSe…)的熱系數(shù)且適于熔合。如前文所指示，電介質(zhì)材料涂層的圖案通過將全異表面上的金屬化區(qū)對(duì)準(zhǔn)(例如，90度誤定向的條帶化開口產(chǎn)生沿堆疊方向?qū)?zhǔn)的金屬接觸區(qū))來確保歐姆觸點(diǎn)到相對(duì)經(jīng)圖案化表面上的沉積產(chǎn)生具有低電阻的區(qū)。在動(dòng)作2640處，堆疊一組經(jīng)圖案化、經(jīng)金屬化的光伏元件以形成太陽能電池。形成所述太陽能電池的所述組光伏元件跨越M個(gè)元件，其中M是至少部分地由所述太陽能電池的目標(biāo)操作電壓確定的自然數(shù)。在一方面中，所述組PV元件可為同類或異類。在同類組中，所述組中的每一元件或電池單元基于相同或大致相同的前驅(qū)物，而在異類組中，每一元件基于全異的前驅(qū)物。全異前驅(qū)物可基于相同半導(dǎo)電化合物，例如Si、Ge、GaAs、InAs或其它III到V半導(dǎo)電化合物、II到VI半導(dǎo)電化合物、CuGaSe、CuInSe、CuInGaSe，但在摻雜類型上不同，或?qū)τ谌酆系幕衔飦碚f在熔合濃度上不同。此外，此類經(jīng)圖案化、經(jīng)金屬化的PV元件包括如上所述受局限擴(kuò)散摻雜區(qū)。在2650處，處理所述太陽能電池以促進(jìn)在PV裝置中的部署，優(yōu)化光伏性能或其組合。處理可包括各種制造步驟或程序，例如切割程序、拋光程序、清潔程序、集成程序等。此類步驟可至少部分既定在將所形成的太陽能電池部署于PV裝置中時(shí)將特定晶面暴露到日光。在一個(gè)實(shí)例中，處理包含切割所形成的太陽能電池以便將(100)晶面暴露或大致暴露到日光以建立鈍化的最低表面狀態(tài)。應(yīng)了解，可處理所述太陽能電池以暴露或大致暴露其它晶面，例如(qrs)平面(例如，(311))。上文所述內(nèi)容包括提供本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)的系統(tǒng)及方法的實(shí)例。當(dāng)然，不可能出于描述本發(fā)明的目的而描述各組件或方法的每一種可構(gòu)想的組合，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，所請(qǐng)求的標(biāo)的物可具有許多其它組合及排列。此外，就本詳細(xì)說明、權(quán)利要求書、附件及圖式中所用術(shù)語“包括(includes)”、“具有(has)”、“擁有(possesses)”等來說，此類術(shù)語的包括方式既定類似于術(shù)語“包含(comprising)”在權(quán)利要求書中用作轉(zhuǎn)折詞時(shí)“包含(comprising)”被解釋的那樣。