增韧的半导体基板、用增韧的半导体基板生产的器件及其生产方法与流程

技术特征：
1.一种装置，所述装置包括：分段的光伏(pv)电池阵列，所述pv电池阵列包括多个微型pv电池；其中，所述pv电池阵列包括以下之一：(i)经由多个凹坑被分段的单个晶圆，(ii)单个晶圆的经由多个凹坑被分段的部分，(iii)经由多个凹坑被分段的成组的两个或更多个互连晶圆；其中，所述晶圆是选自以下各者的晶圆：(i)复合金属化晶圆，所述复合金属化晶圆具有位于下部的金属化层，其中，每个凹坑穿透所述晶圆的整个非金属化层，但不穿透所述晶圆的所述位于下部的金属化层；(ii)半导体晶圆，其中，每个凹坑穿透到所述半导体晶圆的整个深度的不超过99％；其中，每个凹坑在两个相邻的微型pv电池之间形成物理凹陷分隔部，所述两个相邻的微型pv电池仍然彼此互连，但所述两个相邻的微型pv电池仅是在所述两个相邻的微型pv电池的高度中的一些高度而非全部高度上互连的；其中，所述微型pv电池是以机械方式和电方式彼此连接的。2.根据权利要求1所述的装置，其中，每个微型pv电池具有小于一平方厘米的顶部表面积，其中，所述单个晶圆的分段抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损，以及其中，在所述微型pv电池之间包含凹坑抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑中的至少一个凹坑是u形凹坑；其中，所述单个晶圆的分段抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损，以及其中，在所述微型pv电池之间包含凹坑抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑中的至少一个凹坑是v形凹坑；其中，所述单个晶圆的分段抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损，以及其中，在所述微型pv电池之间包含凹坑抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑中的至少一个凹坑是大致v形，但是所述至少一个凹坑至少具有以第一倾斜角度倾斜的第一内侧壁，以及具有以不同的第二倾斜角度倾斜的第二内侧壁；其中，所述单个晶圆的分段抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损，以及其中，在所述微型pv电池之间包含凹坑抑制或降低了所述pv电池阵列的机械破损。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，由于所述单个晶圆的分段以及由于在所述微型pv电池之间包含所述凹坑，所述分段的pv电池阵列相对于具有相同整体面积的非分段的pv电池单元而言更坚硬并且更不易破损。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中，所述微型pv电池和将所述微型pv电池分开的所述凹坑被布置成以下的交叉模式：(i)第一组直的平行线，所述第一组直的平行线与(ii)第二组直的平行线垂直地相交；其中，所述模式有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。8.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，
其中，所述微型pv电池和将所述微型pv电池分开的所述凹坑被布置成以下的模式：(i)第一组直的平行线，所述第一组直的平行线与(ii)第二组直的平行线以成对角且不垂直的方式相交；其中，所述模式有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。9.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中，所述微型pv电池和将所述微型pv电池分开的所述凹坑被布置成包括至少一个非直线的预定模式；其中，所述模式有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑完全地填充有填充物材料，所述填充物材料从每个所述凹坑的最低点向上至所述单个晶圆的顶部表面并且与所述单个晶圆的顶部表面齐平。11.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑仅被部分地而非完全地填充有填充物材料，所述填充物材料从每个所述凹坑的最低点向上朝向所述单个晶圆的顶部表面但不到达所述单个晶圆的顶部表面。12.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑的内壁被涂覆有内部涂覆材料，所述内部涂覆材料对所述凹坑的所述内壁进行涂覆但没有完全填充所述凹坑。13.根据权利要求10至12中的任一项所述的装置，其中，所述填充物材料具有预定的可压缩特性，所述可压缩特性为所述pv电池阵列提供特定级别的柔性。14.根据权利要求1至13中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列的第一区域的凹坑被部分地或完全地填充有第一填充物材料，所述第一填充物材料为所述pv电池阵列的所述第一区域提供第一级别的柔性；其中，所述pv电池阵列的第二区域的凹坑被部分地或完全地填充有不同的第二填充物材料，所述第二填充物材料为所述pv电池阵列的所述第二区域提供不同的第二级别的柔性。15.根据权利要求1至13中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列的第一区域具有pv微型电池和凹坑的第一预定的空间模式，所述第一预定的空间模式为所述pv电池阵列的所述第一区域提供第一级别的柔性；其中，所述pv电池阵列的第二区域具有pv微型电池和凹坑的第二预定的空间模式，所述第二预定的空间模式为所述pv电池阵列的所述第二区域提供不同的第二级别的柔性。16.根据权利要求1至15中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列的第一区域在每单位面积具有第一特定密度的凹坑，所述第一特定密度的凹坑为所述pv电池阵列的所述第一区域提供第一级别的柔性；其中，所述pv电池阵列的第二区域在每单位面积具有不同的第二特定密度的凹坑，所述第二特定密度的凹坑为所述pv电池阵列的所述第二区域提供不同的第二级别的柔性。17.根据权利要求1至16中的任一项所述的装置，其中，每个凹坑具有为所述单个晶圆的厚度的至少10％的特定深度；其中，每个凹坑的所述特定深度有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。
18.根据权利要求1至16中的任一项所述的装置，其中，每个凹坑具有为所述单个晶圆的厚度的至少25％的特定深度；其中，每个凹坑的所述特定深度有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。19.根据权利要求1至16中的任一项所述的装置，其中，每个凹坑具有为所述单个晶圆的厚度的至少50％的特定深度；其中，每个凹坑的所述特定深度有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。20.根据权利要求1至19中的任一项所述的装置，其中，每个凹坑具有为在所述单个晶圆的厚度的10％至50％的范围内的特定宽度；其中，每个凹坑的所述特定宽度有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。21.根据权利要求1至19中的任一项所述的装置，其中，每个凹坑具有为在所述单个晶圆的厚度的10％至25％的范围内的特定宽度；其中，每个凹坑的所述特定宽度有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。22.根据权利要求1至21中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑是顶侧凹坑，所述顶侧凹坑以相对于所述单个晶圆的顶部表面向下的方式形成并且不到达所述单个晶圆的底部表面；其中，所述pv电池阵列还包括附加凹坑，所述附加凹坑是底侧凹坑，所述底侧凹坑从所述单个晶圆的所述底部表面向上朝向所述单个晶圆的所述顶部表面延伸，但不到达所述单个晶圆的所述顶部表面；其中，所述顶侧凹坑和所述底侧凹坑有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。23.根据权利要求22所述的装置，其中，每个顶侧凹坑具有第一凹坑形状；其中，每个底侧凹坑具有不同的第二凹坑形状；其中，在同一pv电池阵列中包含：(i)具有所述第一凹坑形状的所述顶侧凹坑，和(ii)具有所述第二凹坑形状的所述底侧凹坑，所述顶侧凹坑和所述底侧凹坑有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。24.根据权利要求22至23中的任一项所述的装置，其中，每个顶侧凹坑部分地或完全地储存有第一填充物材料；其中，每个底侧凹坑部分地或完全地储存有不同的第二填充物材料；其中，在同一pv电池阵列中包含：(i)具有所述第一填充物材料的所述顶侧凹坑，和(ii)具有所述第二填充物材料的所述底侧凹坑，所述顶侧凹坑和所述底侧凹坑有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。25.根据权利要求22至24中的任一项所述的装置，其中，所述顶侧凹坑被布置成第一空间模式；其中，所述底侧凹坑被布置成不同的第二空间模式；其中，在同一pv电池阵列中包含：(i)被布置成所述第一空间模式的所述顶侧凹坑，和(ii)被布置成所述第二空间模式的所述底侧凹坑，所述顶侧凹坑和所述底侧凹坑有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。26.根据权利要求22至25中的任一项所述的装置，其中，所述顶侧凹坑被布置成在每单位面积具有第一密度的凹坑；
其中，所述底侧凹坑被布置成在每单位面积具有不同的第二密度的凹坑；其中，在同一pv电池阵列中包含：(i)以所述第一密度布置的所述顶侧凹坑，和(ii)以所述第二密度布置的所述底侧凹坑，所述顶侧凹坑和所述底侧凹坑有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。27.根据权利要求1至26中的任一项所述的装置，其中，每个微型pv电池的竖向厚度小于一毫米。28.根据权利要求1至26中的任一项所述的装置，其中，每个微型pv电池的竖向厚度小于0.3毫米。29.根据权利要求1至28中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列中的所述微型pv电池中的至少一些微型pv电池具有至少一个外部侧壁，所述至少一个外部侧壁相对于所述单个晶圆的顶部表面而言以不垂直的方式倾斜；其中，所述微型pv电池中的至少一些微型pv电池包含倾斜的侧壁有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。30.根据权利要求1至29中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列中的所述微型pv电池中的至少一些微型pv电池具有弯曲的至少一个外部侧壁；其中，所述微型pv电池中的至少一些微型pv电池包含弯曲的侧壁有助于降低所述pv电池阵列的可机械破损性。31.根据权利要求1至30中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列中的所述微型pv电池被覆盖有透明的保护性顶部片材。32.根据权利要求1至31中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列中的所述微型pv电池被覆盖有透明的顶部片材，所述透明的顶部片材具有将光朝向所述微型pv电池的特定活性区域聚集的光学聚集器。33.根据权利要求1至32中的任一项所述的装置，其中，所述pv电池阵列中的所述微型pv电池经由能够弯曲的支撑片材以机械方式彼此互连；其中，包含所述可弯曲的支撑片材有助于：(i)降低所述pv电池阵列的可机械破损性，以及(ii)增大所述pv电池阵列的机械柔性。34.根据权利要求1至33中的任一项所述的装置，其中，每个微型pv电池包括正电极和负电极，以输出由每个所述微型pv电池生成的电流；其中，电导体网状部对所述微型pv电池进行电连接并且生成聚合的电输出。35.根据权利要求1至34中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑是在所述晶圆的特定位置中形成的激光切割的沟槽。36.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由光或辐射或激光的波束形成的基于波束的凹坑。37.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括以起皱的方式形成的凹坑。
38.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由深反应离子刻蚀(drie)形成的基于drie的凹坑。39.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由划片或切割形成的凹坑。40.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由划片或切割形成的凹坑；其中，所述划片或切割是沿着至少两个不同方向执行的。41.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由划片或切割形成的凹坑；其中，所述划片或切割是沿着至少两个不同方向执行的，所述方向包括与保持所述微型pv电池的电接触部的平面不垂直的至少一个维度。42.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述凹坑包括经由划片或切割形成的凹坑；其中，所述划片或切割是沿着至少两个不同方向执行的，所述方向包括至少一个弯曲的或不直的方向。43.根据权利要求1至42中的任一项所述的装置，其中，每个微型pv电池是非长型的微型pv电池；其中，在(i)每个微型pv电池的顶部区域的水平长度与(ii)每个微型pv电池的所述顶部区域的竖向长度之间的比率不大于2比1。44.根据权利要求1至35中的任一项所述的装置，其中，所述装置是非平面的太阳能板。45.根据权利要求1至36中的任一项所述的装置，其中，所述装置是交通工具的顶部。46.根据权利要求1至36中的任一项所述的装置，其中，所述装置是建筑物的顶部。47.根据权利要求1至36中的任一项所述的装置，其中，所述装置是屋顶板。48.根据权利要求1至36中的任一项所述的装置，其中，所述装置是选自以下各者的设备的侧板或顶部：无人机、飞行器、水上航行器、宇宙飞船、卫星。49.一种装置，所述装置包括：分段的光伏(pv)电池阵列，所述pv电池阵列包括多个微型pv电池；其中，所述pv电池阵列包括以下之一：(i)经由多个凹坑被分段的单个晶圆，(ii)单个晶圆的经由多个凹坑被分段的部分，(iii)经由多个凹坑被分段的成组的两个或更多个互连晶圆；其中，所述晶圆是选自以下各者的晶圆：(i)复合金属化晶圆，所述复合金属化晶圆具有位于下部的金属化层，其中，每个凹坑穿透所述晶圆的整个非金属化层，但不穿透所述晶圆的所述位于下部的金属化层；(ii)非金属化半导体晶圆，其中，每个凹坑穿透到所述半导体晶圆的深度的100％；
其中，每个凹坑在两个相邻的微型pv电池之间形成物理凹陷分隔部，所述两个相邻的微型pv电池仍然彼此互连，但所述两个相邻的微型pv电池仅是在所述两个相邻的微型pv电池的高度中的一些高度而非全部高度上互连的；其中，所述微型pv电池以机械方式和电方式彼此连接。50.一种机械增韧的光伏(pv)电池，所述pv电池包括：半导体本体，所述半导体本体至少部分地包括半导体材料并且具有顶部表面、底部表面和至少一个侧壁；在所述半导体本体内的至少一个专门设置的间隙，所述间隙具有至少预定的最小深度并且具有至少预定的最小长度；间隙填充物材料，所述间隙填充物材料被沉积于形成在所述半导体本体内的所述间隙中。51.根据权利要求50所述的pv电池，其中，多个间隙形成在所述半导体本体内，其中，所述多个间隙是根据预定模式在空间上布置的，并且所述多个间隙将所述pv电池分成两个或更多个微型pv电池；其中，每个微型pv电池具有电池本体、电池顶部表面、电池底部表面和电池侧壁。52.根据权利要求50至51中的任一项所述的pv电池，其中，每个微型pv电池包括至少两个电极接触部，所述至少两个电极接触部连接到所述至少两个电极接触部各自的微型pv电池内的p
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n结的不同侧。53.根据权利要求50至52中的任一项所述的pv电池，其中，每个微型pv电池包括在所述微型pv电池的任何表面上的至少两个电极接触部，其中，在所述微型pv电池的表面上的每组电极接触部均被电连接到所述电极接触部各自的微型pv电池内的p
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n结的不同侧。54.根据权利要求50至53中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的所述顶部表面是选自以下各者的多边形：(a)正方形；(b)矩形；(c)十边形；(d)六边形；(e)七边形；(f)八边形。55.根据权利要求54所述的pv电池，其中，所述多边形的每个边具有在0.1mm至6mm的范围内的长度。56.根据权利要求54所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的所述底部表面具有与所述微型pv电池的所述顶部表面相同的形状以及不同的侧部长度。57.根据权利要求50至56中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的从所述微型pv电池的顶部表面至所述微型pv电池的底部表面的厚度是在0.01mm至6mm的范围内。58.根据权利要求50至57中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的所述侧壁中的至少一个侧壁相对于所述微型pv电池的所述顶部表面是倾斜的。59.根据权利要求50至58中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的所述侧壁中的至少一个侧壁是弯曲的侧壁。
60.根据权利要求50至59中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的侧壁被涂覆有与所述微型pv电池本体所包括的材料不同的材料。61.根据权利要求50至60中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的侧壁被涂覆有钝化材料。62.根据权利要求50至61中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的侧壁的至少一部分被涂覆有电绝缘材料。63.根据权利要求50至62中的任一项所述的pv电池，其中，所述微型pv电池的侧壁被涂覆有化合物，所述化合物是在所述电池本体材料与选自以下各者的物质进行反应时生成的：(a)氧、(b)氨、(c)氮、(d)氢、(e)氩、(f)所述材料中的两种或更多种材料的化合物、(g)所述材料中的两种或更多种材料的混合物。64.根据权利要求50至63中的任一项所述的pv电池，其中，所述电极中的每个电极连接到单独的柔性导体，所述单独的柔性导体与单独的微型pv电池上的对应电极互连。65.根据权利要求50至64中的任一项所述的pv电池，还包括位于所述顶部表面上方的透明聚合物层压件。66.根据权利要求50至65中的任一项所述的pv电池，还包括透明顶部片材和/或封装物，所述透明顶部片材和/或封装物具有位于相应的微型pv电池上的光学聚集器。67.根据权利要求50至66中的任一项所述的pv电池，其中，在所述层压件被附到所述pv电池期间或之后，通过压印、化学刻蚀、微机械加工、激光烧蚀或其他方式来在所述透明顶部片材中形成所述光学聚集器。68.根据权利要求50至67中的任一项所述的pv电池，其中，所述光学聚集器在几何形状上被优化成：通过将太阳光朝向同一微型pv电池的非活性部分或朝向附近的微型pv电池的非活性部分重新定向，将太阳光从经优化的倾斜角度定向至相应的微型pv电池的活性区域。69.根据权利要求50至68中的任一项所述的pv电池，其中，所述pv电池是非平面的太阳能板的一部分，所述非平面太阳能板是选自以下各者的设备的一部分：屋顶部、屋顶太阳能板、建筑物、建筑物的顶部、交通工具、无人机、飞行器、水上航行器、宇宙飞船、卫星。70.一种增韧的半导体基板，包括：基板本体，所述基板本体至少部分地包括半导体材料并且具有顶部表面、底部表面和侧部表面；至少一个专门设置的间隙，所述专门设置的间隙穿透所述基板本体，其中，所述专门设置的间隙具有至少第一选定深度和至少第二选定宽度；以及间隙填充物，所述间隙填充物位于所述至少一个专门设置的间隙之内，所述间隙填充物包括具有力吸收和/或材料增韧特性的材料。71.根据权利要求70所述的增韧的半导体基板，其中，所述半导体本体包括具有至少0.01mm厚度的脆性半导体材料，
其中，所述间隙具有为所述半导体材料厚度的至少10％的深度，并且所述间隙具有为所述半导体材料厚度的至少10％的宽度，其中，所述间隙填充物的材料具有可压缩特性、可拉伸特性和/或柔性特性，并且为所述基板本体提供一定级别的柔性。72.根据权利要求70至71中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述半导体本体包括选自以下各者的至少一种半导体材料：本征半导体、iv族半导体、iii
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v族半导体、ii
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vi族半导体、硅、二氧化硅、氧化铝、蓝宝石、锗、砷化镓(gaas)和磷化铟(inp)锗、c、sic、gan、gap、insb、inas、玻璃上的gasb半导体、玻璃上的硅、玻璃、硅石、铝土、石英、砷化镓(gaas)、磷化铟(inp)cdte、有机/无机钙钛矿基材料、cigs(cugains/se)、上述材料的掺杂版本、上述材料中的两者或更多者的混合物。73.根据权利要求70至72中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述半导体本体是包括选自以下各者的复合物的复合物材料：玻璃上的外延半导体、玻璃上的cigs(cu in ga s/se)、玻璃上的azo/zno/cigs、玻璃上的fto/zno/cigs、玻璃上的ito/zno/cigs、玻璃上的azo/cds/cigs、玻璃上的fto/cds/cigs、玻璃上的ito/cds/cigs、fto/tio2/cigs、玻璃上的cdte、玻璃上的fto/tio2/cigs、玻璃上的azo/zno/cdte、玻璃上的fto/zno/cdte、玻璃上的ito/zno/cdte、玻璃上的azo/cds/cdte、玻璃上的fto/cds/cdte、玻璃上的ito/cds/cdte、fto/tio2/cdte。74.根据权利要求70至73中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述半导体本体被配置为提供选自以下各者的半导体器件：光伏(pv)电池、光发射二极管(led)、晶体管、功率晶体管、集成电路(ic)、超大规模集成电路(vlsi)、检测器、传感器、二极管、微型机电系统(mems)设备。75.根据权利要求70至74中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的至少一种材料：(a)聚合物；(b)树脂，(c)非晶硅；(d)玻璃；(e)金属；(f)碳；(g)氧；(h)单体；(i)第二半导体材料；(j)低聚物；(k)反应体系(例如，单体和光引发剂)；(l)eva；(m)pvdf；(n)硅树脂；(o)含氟聚合物，(p)sinx，(q)epdm，(r)橡胶，(s)pdms，(t)pfe，(u)氮，(v)钛，(w)tan，(x)aln，(y)有机化合物，(z)无机化合物，(aa)氮化物，(ab)磷化物，(ac)碳化物，(ad)硒化物，(ae)硫属化物，(af)卤化物，(ag)以上各者中的两者或更多者的组合。76.根据权利要求70至75中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的弹性或塑性材料：(a)聚合物，(b)树脂，(c)单体，(d)低聚物，(e)pdms，(f)eva，(g)pfe，(h)反应体系(例如，单体和光引发剂)，(i)pvdf，(j)硅树脂，(k)epdm，(l)橡胶，(m)以上各者中的两者或更多者的组合。77.根据权利要求70至76中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的钝化材料：(a)sin
x
，(b)sio2，(c)aln，(d)tan，(e)氮化物，(f)磷化物，(g)碳化物，(h)硒化物，(i)硫属化物，(j)卤化物，(k)非晶硅，(l)以上各者中的两者或更多者的组合。78.根据权利要求70至77中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括用于在化学、热和机械方面的耐用性的复合物材料，并且包括选自以下各者的至少一种材料：(a)金属，(b)碳，(c)陶瓷材料。
79.根据权利要求70至78中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物材料在所述间隙之内反应性地生长。80.根据权利要求70至79中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物与间隙壁材料进行反应以在所述间隙壁上形成涂覆部。81.根据权利要求70至80中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物是通过间隙壁与在间隙形成期间或之后提供的特定环境进行反应而形成的。82.根据权利要求70至81中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物在反应期间物理地膨胀并且将间隙壁推开。83.根据权利要求70至82中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括被引入所述间隙中的材料的混合物。84.根据权利要求70至83中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物混合物在被引入所述间隙之后物理地膨胀。85.根据权利要求70至84中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述间隙填充物包括在所述间隙内或跨所述间隙被沉积为分散层的一组材料。86.根据权利要求70至85中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述混合物包括相对于所述顶部表面或所述底部表面沿特定方向贴附的各向异性粒子。87.根据权利要求70至86中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所沉积的分散层中的不同层具有不同的特性并且提供不同的增韧功能。88.根据权利要求70至87中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙是通过从所述基板本体去除材料来生产的。89.根据权利要求70至88中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙以单线的方式或以包括线阵列或其他形状的图案的方式而跨所述基板本体的至少所述顶部表面延伸。90.根据权利要求70至89中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙跨所述基板本体的所述底部表面和所述顶部表面中的每一者延伸，从而在所述顶部表面和所述底部表面中的每一者之内形成单独且不同的间隙图案。91.根据权利要求70至90中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，用于填充所述顶部表面和/或所述底部表面的每一者之内的所述间隙图案的间隙填充物材料是不同的，其中，两种间隙图案中的一种间隙图案是未被填充的。92.根据权利要求70至91中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙是通过从所述基板本体去除材料来产生的。93.根据权利要求70至92中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙从顶部表面完全穿过所述半导体本体而到底部表面。94.根据权利要求70至93中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙是通过使所述半导体基板的自所述间隙的侧部起的部分之
间的距离扩大来产生的。95.根据权利要求70至94中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙以单线的方式或以包括线阵列或其他形状的图案的方式跨所述基板本体的所述顶部表面或所述底部表面延伸。96.根据权利要求70至95中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙是垂直于所述顶部表面以及垂直于所述底部表面的。97.根据权利要求70至96中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙相对于所述顶部表面以及相对于所述底部表面成除了90度以外的角度。98.根据权利要求70至97中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙具有带平坦壁的规则轮廓。99.根据权利要求70至98中的任一项所述的增韧的半导体基板，其中，所述专门设置的间隙具有不规则轮廓，诸如“v形”、“u形”、平坦的或其他形状。100.一种机械增韧的光伏(pv)电池阵列，包括：可弯曲和/或可拉伸的支撑片材，两个或更多个增韧pv电池相对于彼此布置在所述支撑片材上；阵列电导体网状部，所述阵列电导体网状部用于将至少两个增韧pv电池的对应的电输出端子进行电互连；其中，所述增韧pv电池中的至少一个增韧pv电池是由半导体基板和至少一个专门设置的间隙形成的，所述半导体基板具有包括底部表面、顶部表面和至少一个侧壁的形状因子，所述专门设置的间隙位于所述本体内，以及间隙填充物，所述间隙填充物被沉积在设置于所述电池本体之内的所述间隙中。101.根据权利要求100所述的pv电池阵列，还包括通过所述半导体基板的底部表面而散布的点接触部，所述点接触部是p电极接触部和n电极接触部。102.根据权利要求100至101中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述可弯曲和/或可拉伸的支撑片材是足够长的并且包括足够的增韧pv电池，以提供具有0.12m至24km的长度和0.12m至12m的宽度的柔性pv模块。103.根据权利要求100至102中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述柔性pv模块能够被卷绕成直径小于50cm的卷状件。104.根据权利要求100至103中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述柔性pv模块具有低于1的比重并且所述所述柔性pv模块在水上漂浮。105.根据权利要求100至104中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述pv柔性模块是由闭孔泡沫聚合物制成的。106.根据权利要求100至105中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述闭孔泡沫聚合物主要由以下之一制成：聚烯烃、pdms、epdm、硅树脂、聚氨酯。107.根据权利要求100至106中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述支撑片材是由以下各者制成的：含氟聚合物、pet、pvc、epdm、etfe、ectfe、亚克力、pc、pvdf、pef、poe、pp、pe、al、硅树脂、以上材料中的两者或更多者的组合。
108.根据权利要求100至107中的任一项所述的pv电池阵列，还包括由以下各者制成的顶部片材：透明的和/或带色彩的和/或图案化的和/或压印的含氟聚合物、pet、pvc、epdm、etfe、ectfe、亚克力、pc、pvdf、pef、poe、pp、pe、al、硅树脂、和/或以上材料中的两者或更多者的组合。109.根据权利要求100至108中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述电导体网状部用于将至少两个增韧pv电池的对应的电输出端子进行电互连，并且所述电导体网状部还在同一pv电池上以及在多个增韧pv电池上连接微型电池和/或微型电池组。110.根据权利要求100至109中的任一项所述的pv电池阵列，其中，所述增韧pv电池本体之内的间隙以将所述pv电池分成两个或更多个微型pv电池的模式延伸；其中，每个微型pv电池具有本体、顶部表面、底部表面和面向所述间隙的侧壁。111.根据权利要求100至110中的任一项所述的pv电池阵列，其中，每个微型pv电池包括在所述微型pv电池的底部上间隔开的至少两个接触部，并且每个接触部电连接至所述电接触部的相应微型pv电池之内的pn结的不同侧部。112.一种生产增韧的半导体基板的方法，所述方法包括：在至少部分地包括半导体材料并且具有顶部表面、底部表面和侧部表面的基板本体上，生产穿透所述基板本体的至少一个专门设置的间隙；其中，所述专门设置的间隙具有至少第一选定深度和至少第二选定宽度；将间隙填充物引入所述至少一个专门设置的间隙中，其中，所述间隙填充物包括具有力吸收特性和/或材料增韧特性的材料。113.根据权利要求112所述的方法，其中，所述半导体本体包括具有至少0.01mm厚度的脆性半导体材料，其中，所述间隙具有为所述半导体材料的厚度的至少10％的深度，并且所述间隙具有为所述半导体材料的厚度的至少10％的宽度，其中，所述间隙填充物的材料具有可压缩特性、可拉伸特性和/或柔性特性，并且为所述基板本体提供一定级别的柔性。114.根据权利要求112至113中的任一项所述的方法，其中，所述半导体本体包括选自以下各者的至少一种半导体材料：本征半导体、iv族半导体、iii
‑
v族半导体、ii
‑
vi族半导体、硅、二氧化硅、氧化铝、蓝宝石、锗、砷化镓(gaas)和磷化铟(inp)锗、c、sic、gan、gap、insb、inas、玻璃上的gasb半导体、玻璃上的硅、玻璃、硅石、铝土、石英、砷化镓(gaas)、磷化铟(inp)cdte、有机/无机钙钛矿基材料、cigs(cugains/se)、上述材料的掺杂版本、上述材料中的两者或更多者的混合物。115.根据权利要求112至114中的任一项所述的方法，其中，所述半导体本体是包括选自以下各者的复合物的复合物材料：玻璃上的外延半导体、玻璃上的cigs(cuin ga s/se)、玻璃上的azo/zno/cigs、玻璃上的fto/zno/cigs、玻璃上的ito/zno/cigs、玻璃上的azo/cds/cigs、玻璃上的fto/cds/cigs、玻璃上的ito/cds/cigs、fto/tio2/cigs、玻璃上的fto/tio2/cigs、玻璃上的cdte、玻璃上的azo/zno/cdte、玻璃上的fto/zno/cdte、玻璃上的ito/zno/cdte、玻璃上的azo/cds/cdte、玻璃上的fto/cds/
cdte、玻璃上的ito/cds/cdte、fto/tio2/cdte。116.根据权利要求112至115中的任一项所述的方法，其中，所述半导体本体被配置为提供选自以下各者的半导体器件：光伏(pv)电池、光发射二极管(led)、晶体管、功率晶体管、集成电路(ic)、超大规模集成电路(vlsi)、检测器、传感器、二极管、微型机电系统(mems)设备。117.根据权利要求112至116中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的至少一种材料：(a)聚合物；(b)树脂，(c)非晶硅；(d)玻璃；(e)金属；(f)碳；(g)氧；(h)单体；(i)第二半导体材料；(j)低聚物；(k)反应体系(例如，单体和光引发剂)；(l)eva；(m)pvdf；(n)硅树脂；(o)含氟聚合物，(p)sinx，(q)epdm，(r)橡胶，(s)pdms，(t)pfe，(u)氮，(v)钛，(w)tan，(x)aln，(y)有机化合物，(z)无机化合物，(aa)氮化物，(ab)磷化物，(ac)碳化物，(ad)硒化物，(ae)硫属化物，(af)卤化物，(ag)以上各者中的两者或更多者的组合。118.根据权利要求112至117中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的弹性或塑性材料：(a)聚合物，(b)树脂，(c)单体，(d)低聚物，(e)pdms，(f)eva，(g)pfe，(h)反应体系(例如，单体和光引发剂)，(i)pvdf，(j)硅树脂，(k)epdm，(l)橡胶，以及(m)以上材料中的两者或更多者的组合。119.根据权利要求112至118中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括选自以下各者的钝化材料：(a)sin
x
，(b)sio2，(c)aln，(d)tan，(e)氮化物，(f)磷化物，(g)碳化物，(h)硒化物，(i)硫属化物，(j)卤化物，(k)非晶硅，(l)以上材料中的两者或更多者的组合。120.根据权利要求112至119中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括用于在化学、热和机械方面的耐用性的复合物材料，并且所述间隙填充物包括选自以下各者的至少一种材料：(a)金属，(b)碳，(c)陶瓷材料。121.根据权利要求112至120中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物材料在所述间隙之内反应性地生长。122.根据权利要求112至121中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物与间隙壁材料进行反应以在所述间隙壁上形成涂覆部。123.根据权利要求112至122中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物是通过间隙壁与在间隙形成期间或之后提供的特定环境进行反应而形成的。124.根据权利要求112至123中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物在反应期间物理地膨胀并且将间隙壁推开。125.根据权利要求112至124中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括被引入所述间隙中的材料的混合物。126.根据权利要求112至125中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物混合物在被引入所述间隙之后物理地膨胀。127.根据权利要求112至126中的任一项所述的方法，其中，所述间隙填充物包括在所述间隙之内或跨所述间隙被沉积为分散层的一组材料。
128.根据权利要求112至127中的任一项所述的方法，其中，所述混合物包括相对于所述顶部表面或所述底部表面沿特定方向贴附的各向异性粒子。129.根据权利要求112至128中的任一项所述的方法，其中，所沉积的分散层中的不同层具有不同的特性并且提供不同的增韧功能。130.根据权利要求112至129中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙是通过从所述基板本体去除材料来产生的。131.根据权利要求112至130中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙以单线的方式或以包括线阵列或其他形状的图案的方式至少跨所述基板本体的所述顶部表面延伸。132.根据权利要求112至131中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙跨所述基板本体的所述底部表面和所述顶部表面中的每一者延伸，从而在所述顶部表面和所述底部表面中的每一者之内形成单独的且不同的间隙图案。133.根据权利要求112至132中的任一项所述的方法，其中，用于填充所述顶部表面和/或所述底部表面的每一者之内的所述间隙图案的间隙填充物材料是不同的，其中，两种间隙图案中的一种间隙图案是未被填充的。134.根据权利要求112至133中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙是通过从所述基板本体去除材料来产生的，并且所述专门设置的间隙从顶部表面完全穿过所述半导体本体而到底部表面。135.根据权利要求112至134中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙从顶部表面完全穿过所述半导体本体而到底部表面。136.根据权利要求112至135中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙是通过使所述半导体基板的自所述间隙的侧部起的部分之间的距离扩大来产生的。137.根据权利要求112至136中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙以单线的方式或以包括线阵列或其他形状的图案的方式跨所述基板本体的所述顶部表面或所述底部表面延伸。138.根据权利要求112至137中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙是垂直于所述顶部表面以及垂直于所述底部表面的。139.根据权利要求112至138中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙相对于所述顶部表面以及相对于所述底部表面成除了90度以外的角度。140.根据权利要求112至139中的任一项所述的方法，其中，所述专门设置的间隙具有带平坦壁的规则轮廓。141.根据权利要求112至140所述的方法，其中，所述专门设置的间隙具有选自以下各者的不规则轮廓：v形、u形、不对称的v形、不对称的u形。

技术总结
一种装置包括具有多个微型光伏(PV)电池的分段PV电池阵列。PV电池阵列包括以下之一：(I)经由凹坑被分段的单个晶圆，(II)单个晶圆的经由凹坑被分段的部分，(III)经由凹坑被分段的成组的互连晶圆。晶圆是以下之一：(i)具有位于下部的金属化层的复合金属化晶圆，其中每个凹坑穿透晶圆的整个非金属化层，但不穿透位于下部的金属化层；(ii)半导体晶圆，其中每个凹坑穿透到半导体晶圆的整个深度的不超过99％。每个凹坑在两个相邻的微型PV电池之间形成物理凹陷分隔部，所述两个相邻的微型PV电池仍然彼此互连，但所述两个相邻的微型PV电池仅是在所述两个相邻的微型PV电池的高度中的一些高度而非全部高度上互连的。微型PV电池是以机械方式和电方式彼此连接的。机械方式和电方式彼此连接的。机械方式和电方式彼此连接的。


技术研发人员：埃兰
受保护的技术使用者：太阳涂料有限公司
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2021/10/19