CN103201845A - 电子制品及形成方法 - Google Patents

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CN103201845A CN2010800700757A CN201080070075A CN103201845A CN 103201845 A CN103201845 A CN 103201845A CN 2010800700757 A CN2010800700757 A CN 2010800700757A CN 201080070075 A CN201080070075 A CN 201080070075A CN 103201845 A CN103201845 A CN 103201845A
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大卫·德沙泽尔
U·佩尔尼茨
L·赞伯夫
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Abstract

本发明公开了一种电子制品，所述电子制品包括具有3.7±2的折射率的光电半导体和设置在所述光电半导体上的介质层。所述介质层具有至少50μm的厚度和1.4±0.1的折射率。所述电子制品包括梯度折射率涂层(GRIC)，所述梯度折射率涂层设置在所述光电半导体上并且具有50至400nm的厚度。GRIC的折射率沿厚度从2.7±0.7变动至1.5±0.1。GRIC还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独立地包括至少一个硅原子或锗原子。通过使用双频配置的等离子体增强化学气相沉积连续沉积所述GRIC并且随后将所述介质层设置在所述GRIC上，形成所述制品。

Description

电子制品及形成方法
技术领域
本发明整体涉及电子制品和形成该制品的方法。电子制品包括光电半导体、介质层和包括碳化物和碳氧化物梯度的梯度折射率涂层(GRIC)。
背景技术
光电半导体和包括此类半导体的电子制品为本领域所熟知。常见的光电半导体包括光伏（太阳能）电池和二极管。光伏电池将许多不同波长的光转变为电。反之，二极管如发光二极管(LED)从电产生许多不同波长的光。
光伏电池：
存在两种常见类型的光伏电池：晶片和薄膜。晶片为半导体材料的薄片，所述薄片通常通过从单晶或多晶锭中机械锯出晶片而形成。或者，晶片可以通过浇铸形成。薄膜光伏电池通常包括使用溅射或化学气相沉积加工技术沉积到基板上的连续的半导体材料层。
通常，光伏电池包含于光伏电池模块中，所述光伏电池模块还包括粘结层、基板、覆盖层和/或提供强度和稳定性的额外材料。在许多应用中，将光伏电池包封以提供额外保护，使其不受环境因素如风、雨、温度和湿度以及物理因素如应力、张力、扭力等影响。
发光二极管：
LED总体上包括一个或多个在激活时发射光的二极管，并且通常使用与二极管连接以提供功率的倒装芯片或线焊芯片。如同光伏电池，许多LED还包括粘结层、光学层、基板、覆盖层和/或额外材料，以提供不受环境因素影响的保护。
包括光电半导体的电子制品的效率：
光伏模块的效率（如由有效光产生的功率）与接触光伏电池的有效光的量有关。有效光包括在多种波长的电磁能量，其中所述电磁能量由光伏电池吸收时，导致载流子和电荷的生成。在另一方面，LED的效率与根据特定电气输入所产生和发射的有效光的量有关。在光伏电池和LED中，除其他因素外，有效光的透射（向内或向外）可能受光学干涉、光学层、粘结层、基板、覆盖层和上述额外材料反射和吸收光限制。
已经开发出不同技术来增加包含光电半导体的电子制品的转化效率、降低其光反射以及降低其光吸收。这些技术包括使电子制品的表面纹理化、向电子制品添加中间折射率层和在电子制品中包含抗反射涂层。
表面纹理化通过将与给定界面的交互作用数量从平面中的一个增加到两个、三个或更多，来降低反射。每个交互作用导致更多入射光透过界面。已经开发出用于表面纹理化的不同方法，包括湿法化学蚀刻、等离子蚀刻、机械刻图和光刻法。然而，由于多晶硅晶片的脆性和高破碎性，使薄且多晶的硅纹理化存在问题。表面的机械刻图经常产生相当大的破坏，例如围绕划痕线的表面撕裂。蚀刻表面也存在问题，因为多晶硅中的不同晶粒取向导致沿特定方向的选择性蚀刻，使得这种加工不均匀。此外，纹理化增加生产成本并且移除活性光伏材料。此外，纹理化不能用于薄膜太阳能电池上。
也已使用抗反射涂层并将其设计为通过反射光的相消干涉使界面处的反射最小化，从而改善光学特性。通常在纹理化表面上施加抗反射涂层，以进一步降低反射。通常，将抗反射涂层设计成使吸收最小化并使光透射最大化，设计成具有良好的粘附力和耐久性，设计成具有钝化作用，并设计成以低成本生产。由于进入和离开光电半导体的光倾向于是宽频带，因此抗反射涂层通常需要在整个太阳光谱范围内以及对所有入射光角度有效。然而，单层抗反射涂层在特定波长和角度提供最小的反射，并且因此仅对于小范围的波长和入射光角度有效。此外，由于沉积所需要的高温或等离子电源，因此包含氧化硅和氮化硅的常规抗反射涂层易于在不同界面形成缺陷。
高折射率表面，例如硅表面，反射与空气接触的AM1.5G太阳光谱的入射光的约35%。抗反射涂层可以使用具有优异机械性能（例如硬度和耐磨性）碳化硅形成。然而，这些抗反射涂层使用硅烷(SiH4)气体配制，所述硅烷气体易燃并存在安全隐患。在一些情况下，氧气和氢气也与硅烷气体混合，从而进一步增加隐患。此外，这些抗反射涂层通常吸收过量的有效光（无论向光电半导体内或向外移动）。光的吸收和反射限制效率，产生过多热，所述热降解抗反射涂层，使得电子制品的电气性能不稳定，以及缩短电子制品的总体有效使用寿命。
WO2009/143618公开了将抗反射涂层在电子制品中作为单层、多层和梯度膜形成。使用涉及多种不同能源（例如电加热、辐射、激光、射频和等离子体）的方法形成这些抗反射涂层。更具体地讲，‘618专利申请教导了使用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)随RF功率、基板温度和气体混合物组成的变化而调节硅和氮的比率，以便在电子制品中形成氮化硅梯度膜。然而，‘618专利申请中所用的PECVD方法是不连续的（即间断的），这导致梯度膜中形成一系列光学界面，从而降低电子制品的适用性、光学性能和电性能。因此，仍然有机来开发形成改善的制品的方法。
发明内容
本发明提供形成电子制品的方法和电子制品本身。电子制品包括具有3.7±2的折射率的光电半导体和具有至少50μm厚度并且具有1.4±0.1的折射率的介质层。电子制品还包括设置在光电半导体上并且夹在光电半导体和介质层之间的梯度折射率涂层(GRIC)。梯度折射率涂层的具有50至400nm的厚度和沿厚度从第一末端处2.7±0.7变动至邻近介质层的第二末端处1.5±0.1的折射率。梯度折射率涂层还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独立地包括硅原子和锗原子中的至少一者。形成制品的方法包括使用双频配置的等离子体增强化学气相沉积将梯度折射率涂层连续沉积到光电半导体上的步骤。该方法还包括随后将介质层设置在梯度折射率涂层上的步骤。
梯度折射率涂层的连续沉积形成碳化物和碳氧化物的梯度，并使电子制品中光学界面的数目最小化，从而降低反射并为电子制品提供增加的用于多种应用的功能。这种梯度还降低光的反射和吸收，从而允许更大的量的光到达或离开光电装置，并且转而增加电子制品的效率。
附图说明
由于结合附图时参考以下详述，将更好地理解本发明，本发明的其他优势将易于理解，所述附图中各组件不必然彼此按比例显示并且其中：
图1A是本发明的电子制品的一个实施例的侧视图，其包括直接设置在光电半导体上并夹在光电半导体和梯度折射率涂层之间的介质层；
图1B是电子制品的另一个实施例的侧视图，其中无机层直接设置在光电半导体上，并且介质层设置在光电半导体上但与其间隔开并夹在光电半导体和梯度折射率涂层之间；
图1C是图1A的电子制品的侧视图，还包括基板和覆盖层；
图2A是关于图1A的光伏电池模块的一个实施例的剖视图，其中将光电半导体进一步限定为光伏电池，并且介质层直接设置在光伏电池上并夹在光伏电池和梯度折射率涂层之间；
图2B是关于图1B的光伏电池模块的另一个实施例的剖视图，其中将光电半导体进一步限定为光伏电池，无机层直接设置在光伏电池上，并且介电粘结层设置在光伏电池上但与其间隔开并夹在光伏电池和梯度折射率涂层之间：
图2C是图1A的光伏电池模块的侧视图，其中将光电半导体进一步限定为光伏电池；
图3A是图2C的一系列光伏电池模块的剖视图，所述光伏电池模块电连接并排列为光伏阵列；
图3B是图3A的一系列光伏电池模块的放大剖视图，所述光伏电池模块电连接并排列为光伏阵列；
图4是典型的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装置的示意图，示出第一、第二和第三电极以及在它们之间形成的等离子体；
图5是使用本发明方法形成的连续梯度的图像，所述连续梯度梯度从100%碳化物逐渐增加到100%碳氧化物；
图6是示出等离子体的沉积速率、沉积速率的外推、随PECVD方法中氧气流速变化而变化的GRIC折射率以及折射率变化的外推的曲线图；
图7是示出吸光度和GRIC中Si-O键的生成随波数变化的红外谱图，所述波数随氧引入而变化；
图8是示出与GRIC的一个实施例相比，未涂覆玻璃随波长变化的透光率百分比的曲线图；
图9是示出本发明电子制品随波长变化的多个实施例的层的反射的曲线图；
图10是示出折射率随GRIC的多个实施例的厚度而变化的曲线图；以及
图11示出了氢化碳化硅(SiC:H)和氢化碳氧化硅(SiOC:H)的近似晶格结构。
具体实施方式
本发明提供电子制品(10)和形成这种制品的方法。电子制品(10)具有在约400纳米至约1200纳米的波长范围内通常小于15%、10%、7%、5%、4%、3%、2%或1%的光反射。通常使用分光光度计和/或椭偏仪如可从瓦里安(Varian)商购获得的Cary5000UV-Vis-NIR分光光度计测量光反射。电子制品(10)不作具体限制并且可以进一步限定为光伏电池模块(40)和/或固态照明，包括例如发光二极管(LED)，如下文更详细地描述。
光电半导体：
本发明的电子制品(10)包括光电半导体(12)，其具有约3.7±约2、约1.5、或约1的折射率，如使用折射计所测定。光电半导体(12)通常为源生和/或检测和控制光（如可见光、γ射线、x射线、紫外线和红外线）的器件。光电半导体(12)通常起电-光转换器或光-电转换器的作用。通常，但非限制性光电半导体(12)包括光电二极管，所述光电二极管包括太阳能电池、光电晶体管、光电倍增管、集成光学电路(IOC)元件、光敏电阻器、光导式摄像管、电荷耦合成像器件、注入激光二极管、量子级联激光器、发光二极管、光电发射摄像管等等。在一个实施例中，将光电半导体(12)进一步限定为太阳能电池。在另一个实施例中，将光电半导体(12)进一步限定为发光二极管。光电半导体(12)的尺寸或形状不作具体限制。然而，在多个实施例中，光电半导体(12)进一步限定为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。在其他实施例中，光电半导体(12)进一步限定为太阳能电池并且具有1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。还构思厚度可以距上述值和/或值范围变化±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
光电半导体(12)不作具体限制并且可以是本领域已知的任何光电半导体。通常，光电半导体(12)具有约103S/cm至约10-8S/cm的电导率。在一个实施例中，光电半导体(12)包含硅。在其他实施例中，光电半导体(12)包含砷、硒、碲、锗、砷化镓、碳化硅和/或IV、III-V、II-VI、I-VII、IV-VI、V-VI和II-V族元素，并且可以具有p-型或n-型。构思可以使用化学气相沉积法(CVD)将光电半导体(12)设置在基板(20)上，如下文更详细地描述。或者，光电半导体(12)可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述专利的每一个明确地以引用方式并入本文中。
介质层：
电子制品(10)还包括设置在光电半导体(12)上的介质层(16)。术语“设置在...上”包括设置在光电半导体(12)上并与其直接接触的介质层(16)。该术语还包括与光电半导体(12)间隔开但仍设置在其上的介质层(16)。
介质层(16)具有约1.4±约0.1的折射率。在其他实施例中，介质层(16)具有约1.4±约0.2、0.3、0.4或0.5的折射率。在另一个实施例中，介质层(16)的折射率与梯度折射率涂层的折射率大致匹配，如下文更详细地描述。介质层(16)通常还具有至少45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%或99.5%的透光率。在一个实施例中，介质层(16)具有约100%的透光率。
介质层(16)还具有至少50μm的厚度(T2)。在多个实施例中，介质层(16)具有至少55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120或125μm的厚度(T2)。或者，介质层(16)可以具有50至150、60至140、70至130、80至120或90至110μm的厚度(T2)。在另一个实施例中，介质层(16)具有约100μm的厚度(T2)。在多个实施例中，介质层(16)具有与太阳光谱中无论可见光、紫外光、红外光等的相干长度大约相等或更长的厚度(T2)。不意在受任何具体理论束缚，认为这种厚度(T2)因光程长度大于自然光（如阳光）的相干长度而使干涉效应最小化。如果介质层(16)过薄，则增加的干涉作用可能发生，这可以引起染色和/或光谱效应。当然，本发明不限于这些厚度或厚度范围，并且介质层(16)的厚度(T2)可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思介质层(16)的厚度(T2)可以距离上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
介质层(16)不作具体限制并且可以由以下化合物形成和/或包含以下化合物：无机化合物和有机化合物，或有机化合物与无机化合物的混合物。这些化合物可以需要或可以不需要固化。或者，介质层(16)可以由以下物质形成和/或包含以下物质：金属、聚合物、塑料、有机硅、玻璃、蓝宝石等等，只要折射率如上所述。在一个实施例中，将介质层(16)进一步限定为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。在另一个实施例中，将介质层(16)进一步限定为玻璃。在另一个实施例中，将介质层(16)进一步限定为有机硅。或者，可以将介质层(16)进一步限定为丙烯酸酯。通常，介质层(16)是透明的。
介质层(16)可以由包含硅原子的可固化组合物形成。在一个实施例中，可固化组合物包含可氢化硅烷化固化的PDMS。在其他实施例中，介质层(16)可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述专利的每一个明确地以引用方式并入本文中。
如上所述，电子制品(10)可以包括多个介质层(16)，如第二和/或第三介质层(16)。任何额外的介质层(16)可以与上述介质层(16)相同或不同。在一个实施例中，电子制品(10)包括上述介质层(16)和第二介质层(16)。另外，介质层(16)可以对紫外光和/或可见是光透明的，并且第二（或另外的）介质层可以对紫外光和/或可见是光透明、不透光或不透明的。
梯度折射率涂层(GRIC)：
电子制品(10)还包括设置在光电半导体(12)上的梯度折射率涂层(14)(GRIC)。正如上文，术语“设置在...上”包括设置在光电半导体(12)上并与其直接接触的GRIC(14)。该术语还包括与光电半导体(12)间隔开但仍设置在其上的GRIC(14)。
GRIC(14)具有50至400纳米的厚度(T3)，其中通常选择所述厚度以降低吸光度。在多个实施例中，GRIC(14)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)。当然，本发明不限于这些厚度或厚度范围，并且GRIC(14)的厚度(T3)可以是上述那些GRIC范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思GRIC(14)的厚度(T3)可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
GRIC(14)具有沿厚度变动的折射率。通常，GRIC(14)在第一末端(30)具有约2.7±0.7的折射率。可以将第一末端(30)进一步限定为GRIC(14)和光电半导体(12)之间的界面(38)。或者，可以将第一末端(30)进一步限定为GRIC(14)和无机层(18)之间的界面(36)，如下文更详细地描述。GRIC(14)通常还在第二末端(32)（如邻近介质层(16)）具有约1.5±0.1的折射率。换句话讲，可以将第二末端(32)进一步限定为GRIC(14)和介质层(16)之间的界面(34)。
通过瞬时沉积条件测定GRIC沿厚度在特定点的折射率。这种折射率对应于均匀涂层的折射率，其中所述均匀涂层使用相同但静态的用于全部涂层厚度的沉积条件沉积
在一个实施例中，GRIC(14)包含上述折射率的梯度。在另一个实施例中，GRIC(14)沿厚度包含碳化物和碳氧化物的梯度。在另一个实施例中，GRIC(14)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独立地为连续的（如不间断的和/或连续变化的）或阶梯式的，如不连续的或在一个或多个梯部变化。术语“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级变化，如从较低值到较高值，或反之亦然。在一个实施例中，可以将梯度进一步限定为矢量场，所述矢量场指向最大增长速率的方向，并且所述矢量场的幅度为最大变化速率。在另一个实施例中，可以将梯度进一步限定为GRIC(14)上的各点处的一系列二维矢量，其分量由水平和竖直方向的导数给定。在GRIC(14)上的每个点处，矢量指向最大可能强度增加的方向，并且矢量的长度对应于该方向的变化速率。二维梯度的非限制性实例示于图5中。
重新参见碳化物和碳氧化物，碳化物和碳氧化物的每一个独立地包含硅原子(Si)和锗原子(Ge)中的至少一者，如硅原子和/或锗原子中的至少一者。在一个实施例中，将碳化物进一步限定为氢化碳化硅(SiC:H)，并将碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化硅(SiOC:H)（参见例如图11）。在另一个实施例中，将碳化物进一步限定为氢化碳化锗(GeC:H)，并将碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗(GeOC:H)。在另一个实施例中，将碳化物进一步限定为氢化碳化锗硅(SiGeC:H)，并将碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗硅(SiGeOC:H)。
可以通过本领域已知的任何方法或工艺形成梯度。然而，通常用来形成本发明GRIC(14)的方法不使用单硅烷。在下文更详细地描述的一个实施例中，使用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)形成梯度。在可供选择的实施例中，使用电加热、热丝工艺、紫外辐照、红外辐射、微波辐射、X射线辐射、电子束、激光束、等离子体、RF、射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)、电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)、电感耦合等离子体增强化学气相沉积(ICP-ECVD)、等离子束源等离子体增强化学气相沉积(PBS-PECVD)和/或它们的组合形成梯度。
在本发明的额外非限制性实施例中，GRIC(14)具有连续梯度，同时选择该梯度的一端与光电半导体(12)的折射率大致匹配。在这个实施例中，GRIC(14)的折射率通常从与光电半导体(12)的折射率大致匹配平滑转变到与介质层(16)的折射率大致匹配，以避免它们之间的界面处明显的光学特征不连续性。在一个实施例中，GRIC(14)在与光电半导体(12)的界面处具有氢化碳化硅(SiC:H)，并且然后连续梯度逐渐变为氢化碳氧化硅(SiOC:H)，与介质层(16)的界面处氧含量最高。不意在受任何具体理论束缚，据信在对GRIC(14)的光阻抗分级处理的同时改变GRIC(14)的组成和/或密度将提供光电半导体(12)和介质层(16)之间的平滑转变，使得它们在相关界面处各自的光学参数大致匹配（参见例如图10）。此外，在一个相关实施例中，介质层(16)包括有机硅材料，例如交联硅氧烷弹性体，例如但不限于聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)。在这个实施例中，介质层(16)的厚度通常大于100μm，所述厚度是自然阳光以及大多数人造光源的近似相干长度。因此，在这个非限制性实施例中，介质层(16)通常延伸光程长度超过相干长度，从而破坏并最小化任何剩余的干涉作用。认为这改善跨界面的透光率并消除与GRIC(14)相关的波长和角度依赖性。在其他非限制性实施例中，电子制品(10)包括无机层(18)，其中选择所述无机层以降低GRIC(14)和光电半导体(12)的界面处的菲涅尔反射系数。
无机层：
如上文所述，该制品可以包括无机层(18)。在一个实施例中，将无机层(18)设置在光电半导体(12)上并且夹在光电半导体(12)和GRIC(14)之间。术语“设置在...上”包括设置在光电半导体(12)上并与其直接接触的无机层(18)。该术语还包括与光电半导体(12)间隔开但仍设置在其上的无机层(18)。
无机层(18)不作具体限制并且可以包括本领域已知的任何无机（即非有机）元素或化合物。还构思除无机化合物之外,无机层(18)还可以包含一定含量的有机化合物。在一个实施例中，无机层(18)包含碳化硅。不意在受任何具体理论束缚，据信无机层(18)可用于增加GRIC(14)和光电半导体(12)的相容性。构思无机层(18)的折射率可以具有在GRIC(14)折射率和/或光电半导体(12)折射率的1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%或25%范围内的折射率。当然，本发明不限于这些折射率或折射率范围，并且无机层(18)的折射率可以是上述那些范围和值的范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思无机层(18)的折射率可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
基板和覆盖层：
电子器件还可以包括基板(20)和/或覆盖层(22)。通常，基板(20)为电子器件的后表面(28)提供保护，而覆盖层(22)通常为电子器件的前表面(26)提供保护。基板(20)和覆盖层(22)可以相同或可以不同，并且各自可以独立地包含本领域已知的任何合适的材料。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。在一个实施例中，基板(22)具有约100%的透光率。
基板(20)和/或覆盖层(22)可以是柔软和柔性的，或者可以是刚性和坚硬的。或者，基板(20)和/或覆盖层(22)可以包括刚性和坚硬的区段，同时包括柔软和柔性的区段。基板(20)和/或覆盖层(22)可以是透光的，可以是不透明的，或可以是不透光（即可以是光不可通过的）。在一个实施例中，基板(20)和/或覆盖层(22)包括玻璃。在另一个实施例中，基板(20)包括单独的或涂覆有硅和氧化材料(SiOx)的金属箔、半导体、聚酰亚胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和/或有机含氟聚合物，包括但不限于乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、
Figure BDA00003170322900111
聚酯/
Figure BDA00003170322900112
Figure BDA00003170322900113
/聚酯/
Figure BDA00003170322900114
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，以及它们的组合。或者，可以将基板(20)进一步限定为PET/SiOx-PET/Al基板(20)，其中x具有1至4的值。在一个实施例中，可将覆盖层(22)进一步限定为包括上述化合物中的一者或多者，只要覆盖层具有至少45%的透光率。
基板(20)和/或覆盖层(22)可以是承重的或非承重的，并且可以包含于电子器件的任何部分中。通常，基板(20)是承重的。基板(20)可以是电子器件的“底层”，其通常设置在光电半导体(12)后面并充当机械支承体。或者，电子器件可以包括第二或另外的基板(20)和/或覆盖层(22)。基板(20)可以是电子器件（和电子器件的有源部分）的底层，而第二基板(20)可以是顶层并充当覆盖层(22)。通常，第二基板(20)（如充当覆盖层(22)的第二基板(20)）是对太阳光谱（如可见光）透明的，并且设置在基板(20)的顶部上。第二基板(20)可以设置在光源前方。第二基板(20)可以用来保护电子器件不受环境条件(如雨、雪和热)影响。更通常地，第二基板(20)充当覆盖层(22)，并且是对阳光透明的刚性玻璃面板，并且用来保护电子器件的前表面(26)。基板(20)和/或覆盖层(22)通常具有50至500微米，100至225微米，或175至225微米的厚度。还构思，基板(20)和/或覆盖层(22)的厚度可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。或者，覆盖层(20)和/或覆盖层(22)可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，上述专利的每一个明确地以引用方式并入本文中。
粘结层：
此外，电子制品(10)还可以包括一个或多个粘结层（图中未示出），所述粘结层可以使一个或多个层彼此粘附。所述一个或多个粘结层可以设置在基板(20)上，以使光电半导体(12)粘附于基板(20)。在多个实施例中，电子制品(10)包括多个粘结层，如第一、第二和/或第三粘结层。任何第二、第三或另外的粘结层可以与（第一）粘结层相同或不同。因此，任何第二、第三或另外的粘结层可以由与（第一）粘结层相同的材料或不同的材料形成。第二粘结层可以设置在（第一）粘结层上和/或可以设置在光电半导体(12)上。所述一个或多个粘结层通常各自是对紫外光和/或可见光透明的。然而，粘结层中的一者或多者可以是透光或不透明的。在一个实施例中，粘结层在整个可见波范围具有高透射率，对紫外光具有长期稳定性并且为光电半导体(12)提供长期保护。在这个实施例中，由于粘结层的紫外稳定性，无需对基板(20)掺铈。
粘结层在厚度方面不作具体限制，但通常具有1至50密耳，更通常3至30密耳，最通常为4至15密耳的厚度。在多个实施例中，粘结层具有1至30、1至25、1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。当然，本发明不限于这些厚度或厚度范围，并且粘结层的厚度可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思，粘结层的厚度可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。或者，粘结层可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述专利中的每一个明确地以引用方式并入本文中。
光伏电池模块：
如上文所述，制品(10)不作具体限制并且可以进一步限定为光伏电池模块(40)。如本领域已知，光伏电池模块(40)（下文称为“模块”）因光伏效应而将光能转变成电能。更具体地讲，模块(40)执行两种主要功能。第一功能为光电半导体(12)中电荷载流子（如电子和空穴）的光生作用，如下文中更详细地描述。第二功能为导引电荷载流子导电接触，从而输电。
在一个实施例中，将电子制品(10)进一步限定为模块(40)，所述模块包括作为光电半导体(12)的光伏电池(42)、介质层(16)以及包含氢化碳化硅(SiC:H)和氢化碳氧化硅(SiOC:H)梯度的GRIC(14)。模块(40)还可以包括基板(20)、覆盖层(22)或上述层中的一者或多者。在其他实施例中，光伏电池(42)的梯度如上所述。
在一个实施例中，光伏电池(42)通过化学气相沉积或溅射设置在基板(20)上。通常，在这个实施例中，光伏电池(42)和基板(20)之间不需要粘结层。这个实施例通常称为“薄膜”应用。使用溅射或化学气相沉积处理技术将光伏电池(42)设置在基板(20)上之后，可以将一条或多条电引线（图中未示出）附接到光伏电池(42)。然后可以在电引线上施加介质层(16)和/或可固化组合物。
光伏电池(42)通常具有1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。光伏电池(42)通常还具有100×100cm至200×200cm的长度和宽度（图中未示出）。在一个实施例中，光伏电池(42)具有分别125cm的长度和宽度。在另一个实施例中，光伏电池(42)的长度和宽度分别为156cm。当然，本发明不限于这些厚度或厚度范围，并且光伏电池(42)的厚度可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思光伏电池(42)的厚度可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
光伏电池(42)可以包括大面积、单晶、单层p-n结型二极管。这些光伏电池(42)通常使用扩散法由硅晶片制成。或者，光伏电池(42)可以包括在晶格匹配晶片上的（硅）半导体的薄外延沉积物。在这个实施例中，外延光伏可以分为空间光伏或地面光伏，并且通常具有7%至40%的AM0效率。此外，光伏电池(42)可以包括量子阱器件，例如量子点、量子线等等，并且还包括碳纳米管。不意在受任何具体理论限制，据信这些类型的光伏电池(42)可以具有最多至45%的AM0产生效率。
光伏电池(42)可以包括非晶硅、单晶硅、多晶硅、微晶硅、纳米晶硅、碲化镉、铜铟/硒化镓/硫化物、砷化镓、聚对苯乙炔、铜酞菁、碳富勒烯以及它们的锭、带、薄膜和/或晶片形式的组合。光伏电池(42)还可以包括吸光染料，例如钌有机金属化合物染料。更通常地，光伏电池(42)包括单晶硅和多晶硅。还构思，对这个实施例的光伏电池(42)的描述的任何部分还可以适用于上述光电器件中的任何一者或多者。
本发明的模块(40)可以用于任何行业中，包括但不限于汽车、小型电子器件、远程区域电力系统、卫星、空间探测器、无线电话、水泵、并网电力系统、电池、电池充电器、光电化学应用、聚合物太阳能电池应用、纳米晶体太阳能电池应用和染料敏化太阳能电池应用。本发明还提供光伏阵列(44)，如图3中所示。光伏阵列(44)包括电连接的至少两个模块(40)或一系列模块(40)。本发明的光伏阵列(44)可以是平面的或非平面的，并且通常充当单个电产生单元，其中模块(40)以生成电压的方式互连。或者，模块(40)可以如PCT/US09/01623、PCT/US09/01621和/或PCT/US09/62513中描述，所述专利的每一个明确地以引用方式并入本文中。
固态照明：
又如上所述，可将制品(10)进一步限定为固态灯/照明。当电子与光电半导体(12)中形成的空穴复合时，固态照明（如LED）通常生成正向偏压态的光，如下文中更详细地描述。当电子复合时，它们在通常描述为电致发光的过程中释放光子。固态照明可用于任何应用中，包括但不限于仪器面板和开关、门控车室照明灯、转向和停止信号、家用电器、vcr/dvd/立体声/音频/视频设备、玩具/游戏仪表、安全设备、开关、建筑照明、标牌（信道字母）、机器视觉、零售展台、紧急照明、霓虹灯和灯泡更换、手电筒、重点照明全色视频、单色留言板、交通、轨道和航空应用、移动电话、PDA、数码相机、笔记本电脑、医疗器械、条形码阅读器、色彩传感器和货币传感器、编码器、光开关、光纤通信，以及它们的组合。
形成电子制品的方法：
本发明还提供了形成电子制品(10)的方法。该方法包括使用双频配置的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)将GRIC(14)连续沉积到光电半导体(12)上的步骤。术语“连续沉积”通常是指PECVD的运行没有中断或几乎没有中断。如本领域已知，连续工艺与分批工艺是十分不同的并且几乎相反。不意在受任何具体理论束缚，据信PECVD的连续运行使GRIC(14)中额外光学界面的形成最小化或消除之，这允许形成具有最小化梯度反射、吸收和干涉的梯度，并且还允许形成具有增加的柔韧性和优化光学性能的电子制品(10)。
通常，这种方法中使用PECVD系统(46)。图4中示出了一种类型的PECVD系统。典型的PECVD系统(46)在真空室中混合前体气体并用与电极附接的射频(RF)发生器激发气体混合物，从而形成电离气体的等离子体。等离子体和多个基板(20)之间的电势差使离子向基板(20)加速，在所述基板处它们反应，如反应形成GRIC(14)。可以定制真空压力、电极功率、温度和气流量。在一个实施例中，PECVD系统(46)包括有动力装置的平行电极反应器(56)，其具有由两台发电机提供动力的电极。一个发电机通常是具有20W至600W功率控制范围的标准射频发生器（也称为高频电源（如13.56MHz））。第二发电机通常是具有20W至1000W功率范围的中频至低频（如380kHz）电源。PECVD系统还可以包括第三电极(52)。
在这种方法中，PECVD以双频配置（如模式）运行。如本领域所理解，以双频配置运行通常包括同时以第一和第二频率运行等离子体增强化学气相沉积。第一频率通常在50和400kHz之间，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范围内。在一个实施例中，第一频率在70KHz和400KHz之间的范围内。在另一个实施例中，第一频率是约380KHz。第二频率通常在10MHz和1GHz之间或是大于1GHz。在多个实施例中，第二频率在10至50、10至40、12至30、13至20、13至15或13至14MHz范围内。在一个实施例中，第二频率是约13.56MHz。当然，本发明不限于这些频率或频率范围，并且每个频率可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思频率可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
PECVD系统和本方法中所用的电极的功率不作具体限制，并且可以变动。在多个实施例中，使用两个电极，其中每个电极的功率可以独立地变动。第一电极(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瓦范围内，或是约120瓦。第一电极(48)通常与上述的第一频率相关。第二电极(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瓦范围内，或是约300瓦。第二电极(50)通常与上述第二频率相关。本发明不限于这些功率或功率范围，并且功率可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思功率可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
不意在受任何具体理论束缚，据信由于更高效的位移电流和套加热机制，第二（如高）频率影响等离子体密度。还据信第一（如低）频率影响峰值离子轰击能量。因此，本发明允许对离子轰击能量和等离子体密度进行单独调节和定制，这也影响对沉积应力和光学性能的控制。此外，本发明允许更大地控制GRIC(14)的晶格间距以及晶体结构中的堆垛层错，控制间隙原子的针孔和位置进行，以及使沉积张力和应力最小化。
在多个实施例中，连续沉积GRIC(14)步骤包括一个或多个子步骤。在一个实施例中，连续沉积步骤始于第一子步骤：在高功率（如500瓦）和不存在氧气的情况下，将氢化碳化物如氢化碳化硅(SiC:H)、氢化碳化锗(GeC:H)和/或氢化碳化锗硅(SiGeC:H)引入等离子体(54)中。不意在受到理论束缚，据信这个子步骤形成具有高折射率（如大于2.7）的梯度的第一部分。在另一个实施例中，使用增加压力（如从50毫托增加至500毫托）的第二子步骤。通常，增加压力进一步使碳化物氢化并且降低正在形成的梯度的折射率（如从2.4降至1.4）。在另一个实施例中，包括第三子步骤，并且它涉及在等离子体(54)中注入氧气，从而开始形成氢化碳氧化物，例如氢化碳氧化硅(SiOC:H)、氢化碳氧化锗(GeOC:H)和/或氢化碳氧化锗硅(SiGeOC:H)。在另一个实施例中，包括第四子步骤并且涉及降低功率和增加压力，从而继续形成前文刚才提到的化合物并且尽可能地降低折射率。在其他实施例中，子步骤涉及下述中的一者或多者，其中每一个可以变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等：
在本发明方法的多个实施例中，总气流量可以在300至3,000、400至2,000或450至850的标准立方厘米/分钟(sccm)范围内。温度可以在20至400、30至250或30至80℃范围内。压力可在20至1000、50至500或90至200毫托范围内。应当理解的是，本发明不限于上述范围。上述参数中的任何一者或多者可以是上述那些范围和值范围内的完整和部分的任何值或值范围。还构思这些参数中的一个或多个可以距上述值和/或值范围变动±5%、±10%、±15%、±20%、±25%、±30%等。
本方法还包括将介质层(16)设置在GRIC(14)上的步骤。如上所述，可以将介质层(16)直接设置在GRIC(14)上，或者可以与GRIC(14)间隔开并且仍设置在其上。在一个实施例中，将设置介质层(16)的步骤进一步限定为将可固化组合物设置在GRIC(14)上，然后部分或全部固化可固化组合物以形成介质层(16)。可以使用本领域已知的任何合适的涂覆方法施用可固化组合物，包括但不限于喷涂、流涂、帘式涂布、浸涂、挤压涂布、刮涂、筛网涂布、层合、熔融、浇注以及它们的组合。在一个实施例中，介质层(16)由液体形成，并且将设置介质层(16)的步骤进一步限定为将液体设置在GRIC(14)上并固化GRIC(14)上的液体以形成介质层(16)。在另一个实施例中，将可固化组合物作为多部分体系提供给用户。第一部分可以包括组分(A)、(B)和/或(D)。第二部分可以包括组分(A)、(B)和/或(C)。可以就在基板(20)上设置介质层(16)之前混合第一和第二部分。或者，可以将每个组分和/或组分的混合物单独施加至基板(20)并反应以形成设置在基板(20)上的介质层(16)。
在一个实施例中，介质层(16)由可固化组合物形成，并且本方法还包括部分固化（如“预固化”）可固化组合物以形成介质层(16)的步骤。在另一个实施例中，本方法还包括将可固化组合物施加至光电半导体(12)上并固化光电半导体(12)上的可固化组合物以形成介质层(16)的步骤。在一个实施例中，可固化组合物在将介质层(16)设置于基板(20)上的步骤之前固化。如上所述，可以在25至200℃的温度固化可固化组合物。可固化组合物还可以固化1至600秒的时间。或者，可固化组合物可以在大于600秒的时间固化，如由本领域技术人员确定。
本方法还可以包括将光电半导体(12)设置在介质层(16)、粘结层和/或基板(20)上的步骤。在这个或这些步骤中，光电半导体(12)还可以包括设置在其上的GRIC(14)。可以通过本领域已知的任何合适的机制设置（如施加）光电半导体(12)，但通常使用施加器以连续模式施加。其他合适的施加机制包括将力施加至光电半导体(12)，以更完全地接触光电半导体(12)和介质层(16)、粘结层和/或基板(20)。在一个实施例中，本方法包括压缩光电半导体(12)和介质层(16)、粘结层和/或基板(20)的步骤。据信压缩光电半导体(12)和介质层(16)、粘结层和/或基板(20)使接触最大化并使封装最大化（如果需要）。可以将压缩步骤进一步限定为施加真空至光电半导体(12)和介质层(16)、粘结层和/或基板(20)。或者，机械重量、压机或辊（如压紧辊）可以用于压缩。另外，可以将压缩步骤进一步限定为层合。另外，本方法可以包括对电子制品(10)或基板(20)、GRIC(14)、光电半导体(12)、介质层(16)和/或粘结层中的任何一者或全部施加热的步骤。可以结合任何其他步骤施加热，或者可以在分立的步骤中施加热。整个方法可以是连续的或分批的，或者可以包括连续步骤和分批步骤的组合。
将光电半导体(12)设置在介质层(16)上的步骤可以进一步限定为用介质层(16)包封光电半导体(12)和/或GRIC(14)的至少一部分。更具体地讲，介质层(16)可以部分或全部包封光电半导体(12)和/或GRIC(14)。或者，可以将光电半导体(12)单纯地设置在介质层(16)上而不进行任何封装。不意在受任何具体理论限制，并且至少相对于光伏电池模块(40)，据信至少部分封装促进更高效的生产和更好地利用太阳光谱，从而得到更高的效率。本发明介质层(16)的使用允许产生具有有机硅的光学和化学优势的电子制品(10)。另外，有机硅的使用允许形成透紫外线的粘结层和/或介质层(16)，并且可以增加电池效率至少1-5%。如上所述，过氧化物催化剂的使用还可以提供增加的透射率和增加的固化速度。包含有机硅的可固化组合物片材可以用于组装电子制品(10)。
在本方法的另一个实施例中，可以将介质层(16)和/或粘结层进一步限定为膜，可以将设置步骤进一步限定为施加膜，例如施加这种膜施加至基板(20)、GRIC(14)、光电半导体(12)和/或覆盖层(22)中的一者或多者。在这个实施例中，可以将施加膜的步骤进一步限定为使膜熔融。或者，可以将膜层合到基板(20)、GRIC(14)、光电半导体(12)和/或覆盖层(22)中的一者或多者上。
在一个实施例中，本方法包括层合步骤，从而熔融粘结层和/或介质层(16)并加热至少基板(20)和光电半导体(12)。在这个实施例中，层合步骤之后，本方法包括对电子制品(10)施加保护性密封件和/或框架，如上首先介绍。在可供选择的实施例中，本方法包括通过化学气相沉积对基板(20)施加光电半导体(12)的步骤。可以通过本领域已知的任何机制进行这个步骤。本方法还可以包括施加额外粘结层、基板(20)和/或覆盖层(22)的步骤。
实例
根据本发明的方法形成一系列电子制品（制品）。然后评估这些制品的不同样品，以确定多个参数，例如随氧气流速而变化的沉积速率和折射（如图6中），随波数而变化的红外吸光度（如图7中），随波长而变化的透光率百分比（如图8中），随波长而变化的反射（如图9中），以及随GRIC的厚度而变化的折射率（如图10中）。
第一系列实例–一般工序：
在第一系列实例中，使用单晶硅晶片如光电半导体作为制品的基板，并且通过化学气相沉积设置在制品上。将基板插入以双频(DF)配置运行的平行板电容等离子体反应器。该反应器可从General Plasma,Inc.商购获得。更具体地讲，在室温下运行该反应器，使用的压力在50-200毫托范围内，电极功率在约50-200W范围内时第一频率是约380kHz，电极功率在约200-400W范围内时第二频率是约13.56MHz。
将三甲基硅烷((CH3)3SiH)和氩(Ar)的反应性气体混合物引入反应器，并且开始PECVD过程并在单晶硅晶片上形成梯度折射率涂层(GRIC)。PECVD过程开始时，在形成GRIC的第一末端（即，在与单晶硅的界面处）沉积氢化碳化硅(SiC:H)。随着PECVD过程继续进行，增加反应器中的压力，以形成氢化碳化硅。然后，将氧气注入等离子体(54)，以便开始在远离GRIC的第一末端延伸的位点形成和沉积氢化碳氧化硅(SiOC:H)。然后将渐增量的氧气注入等离子体(54)中，减小功率并增加压力，以便向GRIC的第二末端（即，向具有随后设置的介质层的界面）沉积逐渐增量的氢化碳氧化硅(SiOC:H)。要注意的是，PECVD连续运行而不中断，从而使结构中的界面数最小化。形成GRIC后，通过将载玻片浸入聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)溶液并随后使PDMS固化，将介质层设置在GRIC和单晶硅晶片上。
评估沉积速率、折射率和红外吸光度随氧气流速的变化：
使用上述一般工序形成一系列制品。这些制品形成的同时，变动反应器中的氧气流速，保持全部其他参数不变，这改变了设置到单晶硅晶片上的涂层的组成和光学性能。
形成后，使用光谱椭偏仪分析这些制品，以测定随氧气流速而变化的制品的折射率。椭偏仪可从Wollam Co.,Inc.商购获得。还分析这些制品以测量厚度并且使用如图6中所示的光谱椭偏仪测定随氧气流速而变化的沉积速率。
从反射光谱确定复合折射率n*=n+ik（n和k分别作为实际部分和假设部分），并拟合为柯西方程。薄膜制品的反射率由以下给出
Figure BDA00003170322900201
其中R为测量的反射率，R1=|(na*-nl*)/(na*+nl*)|2和R2=|(nl*-ns*)/(nl*+ns*)|2分别为来自空气-制品界面和来自制品-基板界面的法向入射反射率，并且下标a=空气，l=制品层，s=基板。在代表性实例中，这种基板是硅。λ是测量的光波长，α是膜的吸光系数并且由α(λ)=4πk(λ)/λ给出，d是膜厚度，
Figure BDA00003170322900203
是入射角。拟合的柯西方程为
n(λ)＝An+Bn/λ2
以及
k ( λ ) = A k e B k [ 1.24 ( 1 λ - 1 0.2 ) ]
其中An、Bn、Ak和Bk为使用整个太阳光谱范围内的测量值所拟合的系数。对于具有不同组成和折射率的若干示例性制品，折射率和拟合参数示于下表中。
n（平均） An（平均） Bn（平均） Ak（平均） Bk（平均） MSE(%)
2.3667 2.2803 0.034107 0.25956 0.9298 2.014
2.3097 2.2192 0.032616 0.19123 1.5495 2.704
2.24 2.1088 0.049801 0.12135 2.3719 2.85
1.8673 1.6003 0.1135 0.02373 4.7347 2.318
1.7451 1.6179 0.051855 0.00985 4.83 1.944
1.6883 1.6066 0.03274 0.006921 4.8258 1.96
1.6431 1.6118 0.011134 0.003104 3.146 2.112
1.6145 1.6184 -0.00377 0.011489 1.29 2.208
1.5476 1.5349 0.005062 0.004812 1.2716 3.1
1.4943 1.4869 0.002957 0 0 1.504
使用傅里叶变换红外(IR)光谱仪（如图7中所示）分析制品，以确定随氧气流速而变化的总体组成。更具体地讲，使用FT-IR光谱仪确定GRIC的梯度怎样随时间推移随氧气流速从氢化碳化硅(SiC:H)变化成氢化碳氧化硅(SiOC:H)。该红外光谱仪从热电公司(Thermo Scientific)以商品名Nexus商购获得。
如图6中所示，椭偏仪数据表明，氧气流速的增加导致沉积速率增大和折射率减小。不意在受任何具体理论束缚，据信这些结果基于从氢化碳化硅(SiC:H)逐渐转变成氢化碳氧化硅(SiOC:H)，所述逐渐转变表现为Si-C和Si-O拉伸振动的显著变化，如图7的红外光谱中所见。
评估透光率百分比随波长的变化：
同样使用上述一般工序形成另外的制品系列，并对其进行评估，以确定随波长而变化的透光率百分比。形成后，使用可从瓦里安(Varian)商购获得的Cary500UV-Vis-NIR分光光度计评估这些制品。
如图8中所示，数据表明GRIC的透光率光谱与未涂覆的参考玻璃基板的透光率光谱非常相似，表明吸光度低。该数据显示，本发明的GRIC吸收最少量的光，这在形成多种电子制品时是有利的。
第二系列实例–一般工序
在第二系列实例中，使用载玻片和单晶硅晶片作为制品的基板。将基板插入以双频(DF)配置运行的平行板电容等离子体反应器，以便首先接受无机层，该无机层包含设置在其上的氢化碳化硅(SiC:H)，并随后接纳同样设置在其上的GRIC。使用如上所述那些相同的条件设置GRIC，但使用与上述那些不同的条件设置无机层。下文将马上描述设置无机层的条件。
在这些实例中，将基板加热至大约300℃但反应器的壁保持不受热。为了设置无机层，反应器以活性离子-蚀刻(RIE)模式运行，其中底部电极在420W的功率运行并且室压是约450毫托。使用三甲基硅烷（非易燃有机硅气体）作为氢化碳化硅(SiC:H)前体气体，Ar:(CH3)3SiH比率是约8。这些条件在基板上提供约60nm/min的氢化碳化硅(SiC:H)沉积速率。选择无机层的厚度以使得光吸收最小化并且该厚度在约25nm至约75nm范围内。
在载玻片上沉积无机层后，将三甲基硅烷((CH3)3SiH)和氩(Ar)的反应性气体混合物引入双频反应器中并开始PECVD过程。使用如第一系列实例的一般工序中所述的相同工序和参数，PECVD过程在无机层上形成GRIC。随后，将介质层设置在GRIC上。通过将载玻片浸入聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)溶液并随后允许PDMS固化，形成介质层。
评估反射率随波长的变化：
同样使用上述一般工序形成又一个系列的制品，并对其进行评估，以确定随波长而变化的反射率。形成后，使用可从M.U.T.集团以商品名Tristan商购获得的光谱仪评估这些制品。
在图9中，对于法向入射光，比较通过本发明制品的多个实施例的三层抗反射结构（GRIC+无机层+介质层）实现的降低的反射率与未涂覆硅（如光电半导体）的反射率、GRIC自身的反射率，以及双层抗反射结构（GRIC+无机层）的反射率。从图9显而易见的是，存在使用三层结构时所实现的反射率明显降低。
已通过示例性方式对本发明进行了描述，应当理解所用术语旨在成为本质上具有描述性的词语，而不是限制性的词语。按照上述教导内容，本发明的许多修改形式和变型形式是可能的，并且本发明可以不按具体描述那样实施。
应当理解，所附权利要求不限于详细说明中描述的专门和特定的化合物、组合物或方法，其可以在落入所附权利要求的范围内的特定实施例之间变化。就本文为描述各种实施例的特定特征或方面而依赖的任何马库什组而言，应当理解，可以从独立于所有其他马库什成员的相应的马库什组的每个成员获得不同、特殊和/或意料之外的结果。马库什组的每个成员可以被单独地和/或组合地依赖，并且为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。
还应当理解，在描述本发明的各种实施例中依赖的任何范围和子范围独立地且共同地落入所附权利要求的范围内，并且应理解为描述和设想在其中包括全部和/或部分值的所有范围，即使本文未明确写出这样的值。本领域的技术人员容易认识到，列举的范围和子范围充分地描述了本发明的各种实施例并使它们成为可能，并且这样的范围和子范围可以被进一步描绘成相关的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一等。仅作为一个例子，“从0.1至0.9”的范围可以被进一步描绘为下三分之一（即从0.1至0.3）、中三分之一（即从0.4至0.6）和上三分之一（即从0.7至0.9），其单独地且共同地在所附权利要求的范围内，并且可以被单独地和/或共同地依赖并为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。此外，就诸如“至少”、“大于”、“小于”、“不超过”等限定或修饰范围的语言而言，应当理解，此类语言包括子范围和/或上限或下限。作为另一个例子，“至少10”的范围内在地包括从至少10至35的子范围、从至少10至25的子范围、从25至35的子范围等，并且每个子范围可以被单独地和/或共同地依赖并为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。最后，在所公开的范围内的各个数可以被依赖并为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。例如，“从1至9”的范围包括诸如3的各个单独的整数，以及诸如4.1的包括小数点（或分数）的各个数，其可以被依赖并为所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。

Claims (25)

1.一种形成电子制品的方法，包括：
光电半导体，其具有3.7±2的折射率；
介质层，其设置在所述光电半导体上并且具有至少50μm的厚度和1.4±0.1的折射率；以及
梯度折射率涂层，其设置在所述光电半导体上并且夹在所述光电半导体和所述介质层之间，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度从第一末端处2.7±0.7变动至邻近所述介质层的第二末端处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个独立地包括硅原子和锗原子中的至少一者，
所述方法包括以下步骤：
A.使用双频配置的等离子体增强化学气相沉积将所述梯度折射率涂层连续沉积到所述光电半导体上，随后
B.将所述介质层设置在所述梯度折射率涂层上，以形成所述电子制品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化硅(SiC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化硅(SiOC:H)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化锗(GeC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗(GeOC:H)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化锗硅(SiGeC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗硅(SiGeOC:H)。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子制品具有在400至1200nm波长范围内小于5%的光反射，如使用紫外-可见光谱仪测定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述以双频配置连续沉积的步骤以70kHz至400kHz的第一频率和13.5MHz至13.6MHz的第二频率同时进行。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述连续沉积步骤在40毫托至350毫托的压力下进行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述连续沉积步骤包括向所述等离子体中注入氧气的步骤。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括步骤：将无机层直接设置在所述光电半导体上，夹在所述光电半导体和所述梯度折射率涂层之间，其中所述无机层具有2.4至2.7±0.7的折射率。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中将所述电子制品进一步限定为光伏电池模块。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中将所述电子制品进一步限定为发光二极管。
12.一种根据权利要求1至11中任一项所述的方法形成的电子制品。
13.一种电子制品，包括：
A.光电半导体，其具有3.7±2的折射率；
B.介质层，其设置在所述光电半导体上并且具有至少50μm的厚度和1.4±0.1的折射率；以及
C.梯度折射率涂层，其设置在所述光电半导体上并且夹在所述光电半导体和所述介质层之间，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度从第一末端处2.7±0.7变动至邻近所述介质层的第二末端处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个独立地包括硅原子和锗原子中的至少一者。
14.根据权利要求13所述的电子制品，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化硅(SiC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化硅(SiOC:H)。
15.根据权利要求13所述的电子制品，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化锗(GeC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗(GeOC:H)。
16.根据权利要求13所述的电子制品，其中将所述碳化物进一步限定为氢化碳化锗硅(SiGeC:H)，并将所述碳氧化物进一步限定为氢化碳氧化锗硅(SiGeOC:H)。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的电子制品，其具有在400至1200nm波长范围内小于5%的光反射，如使用紫外-可见光谱仪测定。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的电子制品，还包括直接设置在所述光电半导体上、夹在所述光电半导体和所述梯度折射率涂层之间的无机层，其中所述无机层具有2.4至2.7±0.7的折射率。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的电子制品，还包括基板，所述基板直接设置在所述光电半导体上作为所述制品的第一最外层。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的电子制品，还包括覆盖层，所述覆盖层设置在所述光电半导体上作为所述制品的第二最外层。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的电子制品，将所述电子制品进一步限定为光伏电池模块。
22.根据权利要求13至20中任一项所述的电子制品，将所述电子制品进一步限定为发光二极管。
23.一种光伏电池模块，包括：
A.光伏电池，其具有3.7±2的折射率；
B.介质层，其设置在所述光伏电池上并且具有至少50μm的厚度和1.4±0.1的折射率；以及
C.梯度折射率涂层，其设置在所述光伏电池上并且夹在所述光伏电池和所述介质层之间，具有50至400nm的厚度，具有沿所述厚度从第一末端处2.7±0.7变动至邻近所述介质层的第二末端处1.5±0.1的折射率，并且包括氢化碳化硅(SiC:H)和氢化碳氧化硅(SiOC:H)的梯度。
24.根据权利要求23所述的光伏电池，还包括直接设置在所述光伏电池上、夹在所述光伏电池和所述梯度折射率涂层之间的无机层，其中所述无机层具有2.4至2.7±0.7的折射率。
25.根据权利要求23或权利要求24中的一项所述的光伏电池模块，其具有在400至1200nm波长范围内小于5%的光反射，如使用紫外-可见光谱仪测定。
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