[发明专利]构造光敏装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及安装有聚光系统的光电装置的领域。

背景技术

采用诸如光电探测器、发光二极管(LED)或光伏装置的光电装置的技术，可以通过聚光系统的使用而使用较少的材料来制造光敏部分而得益。

采用聚光系统的装置与没有采用这种系统的装置相比，其需要较少的半导体材料来产生指定的电能或照明指定区域。在光伏电池的情况下，聚光系统的使用得以利用较低成本的光吸收材料来获得较高的转换效率。

聚光光学系统与光敏装置的对齐难以达成。传统上，这种对齐涉及诸如相机控制那样的成像方法，这是一种昂贵的方法。

一般来说，光学系统与光敏电池的对齐是一个电池一个电池地对应完成的。这种顺序对齐方法涉及精密机器人，它们通常也用于将电池定位在主基层上。这种技术的缺点在于，由于透镜和由此的电池数量增加而使该技术变得昂贵且执行时间较长。

一些制造商提出了一种现有技术的光刻法步骤来方便这些“二级”光系统对齐，在这些电池上与光感电池相接触。二级光学系统通常是透镜，放在光敏电池上，并结合较大的“初级”透镜使用。初级透镜定位在电池上方，相距的距离基本上对应于其焦距。这个方法的缺点在于需要内在的对齐，从而在适宜地方限定出光刻图案，并将光敏电池的几何形状考虑在其中。

因此有需要研发一种方法，其简化了聚光系统与光敏装置的对齐步骤。

发明内容

为此目的，本发明提出了一种方法，该方法提供了聚光系统在光敏电池上的自对齐。

更特别地，本发明提出了一种构造光敏装置的方法，包括：

－第一步骤，其在基层上准备至少光敏的第一部分。这种光敏第一部分在特定波长范围内是起作用的。第二非光敏部分绕着第一光敏部分。

然后，盖住与基层相对的第一部分上表面的材料，可通过电化学工艺选择性地设置在直接位于第一光敏部分上方的亲水层中，而第二部分包括位于与基层相对的上表面上的疏水材料。

这种方法进一步包括以下步骤：

－喷洒步骤，在第一和第二部分的全部上表面上喷洒包括某种材料的液体溶液，这种材料在第一部分起作用的波长范围内是透明的，以及

－形成步骤，在第一部分上形成包括透明材料的会聚透镜。

这种方法因此包括用亲水材料覆盖光敏部分上表面的第一步骤，而围绕的非光敏部分具有疏水的上表面。亲水和疏水表面之间的这种反差，有选择性地在第一光敏部分和第二非光敏部分之间分开，让液体溶液得以在第二步骤中沉积，从而形成液滴，优选地在亲水表面上方，因此也就是在光敏部分上方。术语“喷洒”要被理解为广义的，并可以包括施加液体溶液的多种方法，比如浸渍、雾化、或旋涂。由此形成的液滴形成了聚光系统，特别地形成了聚光镜。光学系统与光敏部分的对齐因此是立即的。因此这种方法消除了对昂贵对齐装置以及逐一定位透镜的装置的需要。

这种方法的另一个优势在于，表面的亲水和疏水组织结构可不需要任何对齐或蚀刻步骤。第一部分的上表面可以选择性地提供为更加亲水或者不太亲水。术语“选择性地”提供更加或者不太亲水意味着，在执行电化学处理的时候不使用遮盖，这样的处理可以直接在第一光敏部分上获得亲水层。可以制造这种亲水层的选择性性能，是由于第一光敏部分的导电性能，这个第一部分与第二、电中性部分性能相反。

可以考虑各种电化学工艺，将覆盖第一部分的材料设置到亲水层里面。比如，这种亲水层可以通过电沉积而获得，由于这些第一部分的导电性能，可选择性地在第一光敏部分上完成。作为替换，也可以沉积一种开始是疏水性的材料来覆盖第一和第二部分，并通过施加电压而对第一光敏部分进行处理。这种处理使得只有在第一光敏部分正上方的材料才会选择性地亲水。

有利地，亲水材料可选择性地沉积在与第一光敏部分基层相对的上表面上。沉积的优势在于，可以选择性地定位在第一或第二部分上方。比如，当第一光敏部分导电的时候，亲水材料可以选择性地电沉积在与第一光敏部分基层相对的上表面上。

也有可能的是，与基层相对的第一部分上表面也可以在处理之后提供亲水性。确实，能够调整沉积在第一光敏部分上材料的亲水性能是有利的，从而可以让其亲水性与第二非光敏部分的亲水性区分开。可替换地，修改沉积材料亲水性能的这种可能性，可考虑这样一个实施例，其中，第一和第二部分的上表面被相同材料覆盖，且其中，一种处理，比如电处理，选择性地仅在直接位于第一光敏部分上方的区域中提供了亲水性。