专利名称：光电转换元件及光电转换元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光电转换元件，特别是涉及一种光电转换效果佳的光电转换元件。
背景技术：
随着地球能源资源逐渐地短缺，开发新能源已成为科技业以及产业瞩目的焦点之一，替代性能源产品例如太阳电池即成为开发的标的之一。太阳电池是一种利用光伏特效应(photovoltaic effect)将光能转换成电能的光电转换元件，即利用p-n二极管吸收光能量后产生自由电子与电洞，在p-n二极管接面附近的内建电场驱使下，使自由电子向n型半导体移动，而自由电洞向p型半导体移动，进而产生电流，最后经由电极将电流引出形成可供储存的电能。
太阳电池一般是以硅为主要材料，依据结晶形式不同，又可分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池，其中单晶硅太阳电池的光电转换效率最好但成本最高，而非晶硅太阳电池的光电转换效率最差但成本最低。请参阅图1所示，习知的一种太阳电池1的基本结构主要是包括一基板10、一p-n半导体11、一抗反射层12以及一金属电极对13。其中，基板10为太阳电池1的基底，p-n半导体11是设置于基板10上，作为将光能转换为电能的作用区，另外，习知的太阳电池亦可以p-n半导体11中的半导体层直接作为基板，抗反射层12则设置于太阳电池1的入光面，用以降低入射光的反射，而金属电极对13是可用于与一外界电路连接。
习知的抗反射层12一般是以例如氮化硅(SiN)等材质涂布于太阳电池1的入光面上，此外，如图2所示，亦可于入光面上形成特殊结构14(texturing)例如金字塔型(pyramid structure)结构，以增加入射光二次入射的机会，来加强抗反射的目的，进而提高光电转换效率，于此，抗反射层12是设置于特殊结构14上(图未显示)。
然而，为得到如图2所示的金字塔型结构，在制程上需搭配上光阻、曝光与蚀刻等黄光制程，因此增加了制程的复杂度以及制作成本。
由此可见，上述现有的光电转换装置、光电转换元件及光电转换元件的制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的光电转换装置、光电转换元件及光电转换元件的制造方法在产品结构、制造方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种能够增加光电转换效率，制程简单且低制造成本的光电转换元件及光电转换元件的制作方法，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的光电转换元件及光电转换元件的制作方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的光电转换元件及光电转换元件的制作方法，能够改进一般现有的光电转换装置、光电转换元件及光电转换元件的制作方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的光电转换装置、光电转换元件及光电转换元件的制作方法存在的缺陷，而提供一种新的光电转换元件及光电转换元件的制作方法，所要解决的技术问题是使其制程简单且制造成本低，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光电转换元件，其是包括一第一半导体层；一第二半导体层，其是设置于该第一半导体层上；以及一多孔洞层，其是设置于该第二半导体层之上，该多孔洞层具有相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面是面对该第二半导体层，该第二表面是具有复数个孔洞。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光电转换元件，其中所述的多孔洞层的折射系数是介于该第二半导体层的折射系数与环境介质的折射系数之间。
前述的光电转换元件，其中所述孔洞的至少其中之一的孔径大小是随深度的增加而缩减。
前述的光电转换元件，其中所述的孔洞的平均孔径范围是10nm至300nm。
前述的光电转换元件，其中所述的孔洞的平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
前述的光电转换元件，其中所述的多孔洞层具有一基底与一孔洞结构，该孔洞结构是形成于该基底之上。
前述的光电转换元件，其更包括一透明导电层，其是设置于该多孔洞层与该第二半导体层之间。
前述的光电转换元件，其更包括一抗反射层，其是设置于该多孔洞层之上。
前述的光电转换元件，其更包括一抗反射结构，其是具有复数个凸块设置于该第二半导体层与该多孔洞层之间。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光电转换元件，其是包括一第一半导体层；一第二半导体层，其是设置于该第一半导体层上；以及一通孔结构层，其是设置于该第二半导体层之上，该通孔结构层具有复数个通孔。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光电转换元件，其中所述的通孔结构层的折射系数是介于该第二半导体层的折射系数与环境介质的折射系数之间。
前述的光电转换元件，其中所述通孔的至少其中之一的孔径大小是随深度的增加而缩减。
前述的光电转换元件，其中所述的通孔的平均孔径范围是10nm至300nm。
前述的光电转换元件，其中所述的通孔的平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
前述的光电转换元件，其更包括一透明导电层，其是设置于该通孔结构层与该第二半导体层之间。
前述的光电转换元件，其更包括一抗反射层，其是设置于该通孔结构层之上。
前述的光电转换元件，其更包括一抗反射结构，其是包括复数个凸块设置于该第二半导体层与该通孔结构层之间。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光电转换元件的制作方法，其是包括下列步骤于一半导体层之上形成一金属层；以及阳极氧化处理该金属层以形成复数个孔洞。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光电转换元件的制作方法，其更包括于另一半导体层上形成该半导体层。
前述的光电转换元件的制作方法，其中在所述的半导体层之上形成该金属层之前更包括于该半导体层之上形成一透明导电层。
前述的光电转换元件的制作方法，其中所述的金属层的材质是包含铝。
前述的光电转换元件的制作方法，其中所述的孔洞的材质是包含氧化铝。
前述的光电转换元件的制作方法，其中所述的金属层是于一电解液中进行阳极氧化处理。
前述的光电转换元件的制作方法，其更包括于该金属层之上形成一抗反射层。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光电转换元件的制作方法，其是包括下列步骤提供一多孔洞层，该多孔洞层的一表面上具有复数个孔洞；于该多孔洞层的相对于该表面的另一表面上设置一黏着层；以及将该黏着层贴附于一半导体层之上，使该多孔洞层设置于该半导体层之上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光电转换元件的制作方法，其更包括于另一半导体层上形成该半导体层。
前述的光电转换元件的制作方法，其中在所述的黏着层贴附于该半导体层之上之前更包括于该半导体层之上形成一透明导电层。
前述的光电转换元件的制作方法，其中所述的多孔洞层是由一金属层阳极氧化处理所形成。
前述的光电转换元件的制作方法，其更包括于该多孔洞层之上形成一抗反射层。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下为了达上述目的，本发明提供了一种光电转换元件，包括一第一半导体层、一第二半导体层以及一多孔洞层。其中第二半导体层是设置于该第一半导体层上，多孔洞层是设置于第二半导体层之上，多孔洞层具有相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面是面对第二半导体层，第二表面是具有复数个孔洞。
另外，为了达到上述目的，本发明另提供了一种光电转换元件，包括一第一半导体层、一第二半导体层以及一通孔结构层。其中第二半导体层是设置于该第一半导体层上，通孔结构层是设置于该第二半导体层之上，该通孔结构层具有复数个通孔。
再者，为了达到上述目的，本发明再提供了一种光电转换元件的制作方法，包括下列步骤于一半导体层之上形成一金属层以及阳极氧化处理该金属层以形成复数个孔洞。
此外，为了达到上述目的，本发明还提供了一种光电转换元件的制作方法，包括下列步骤提供一多孔洞层，其的一表面上具有复数个孔洞、于该多孔洞层的表面上设置一黏着层以及将该黏着层贴附于一半导体层上，使该多孔洞层设置于该半导体层上。
为达上述目的，本发明还提供了一种光电转换装置，包括一光电转换元件以及一电极对。其中光电转换元件是包括一第一半导体层、一第二半导体层及一多孔洞层，第二半导体层是设置于第一半导体层上，多孔洞层是设置于第二半导体层之上，多孔洞层具有相对的一第一表面与一第二表面，第一表面是面对第二半导体层，第二表面是具有复数个孔洞；电极对是包括一第一电极及一第二电极分别连结于第一半导体层与第二半导体层。
为达上述目的，依据本发明又提供了一种光电转换装置，是包括一光电转换元件以及一电极对。其中光电转换元件是包括一第一半导体层、一第二半导体层以及一通孔结构层，第二半导体层是设置于第一半导体层上，通孔结构层是设置于第二半导体层之上，通孔结构层具有复数个通孔；电极对是包括一第一电极及一第二电极分别连结于第一半导体层与第二半导体层。
承上所述，因依据本发明的一种光电转换元件及光电转换元件的制作方法是将一多孔洞层或一通孔结构层设置于第二半导体层之上，而多孔洞层与通孔结构层是分别具有复数孔洞与通孔且可为周期性的排列，此一多孔层或通孔层为奈米结构，此时折射系数可藉由孔洞尺寸与间距加以控制，符合等效介质理论使用的范围。
经由上述可知，本发明一种光电转换元件，包含一第一半导体层、一第二半导体层以及一多孔洞层。其中第二半导体层是设置于第一半导体层上，多孔洞层是设置于第二半导体层之上，其是具有相对的一第一表面与一第二表面，第一表面是面对第二半导体层，第二表面是具有复数个孔洞。
借由上述技术方案，本发明光电转换元件及光电转换元件的制作方法至少具有下列优点藉由折射系数的调整，进而增加了光电转换的效率。此外，由于多孔洞层或通孔结构层是可藉由阳极氧化一金属层而制成，是以免除了习知制作抗反射结构的例如酸、碱溶液蚀刻或上光阻、曝光与蚀刻等复杂制程，因而简化了制程步骤以及降低了制程成本。
综上所述，本发明新的光电转换元件及光电转换元件的制作方法，制程简单且降低了成本。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的光电转换装置、光电转换元件及光电转换元件的制作方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为一显示习知的一种太阳电池的示意立体图。
图2为一显示习知的另一种太阳电池的示意立体图。
图3至图5为显示依据本发明第一实施例的光电转换元件的示意立体图。
图6与图7为显示依据本发明第二实施例的光电转换元件的示意立体图。
图8为一显示依据本发明第三实施例的光电转换元件的制作方法的流程图。
图9为一显示依据本发明第四实施例的光电转换元件的制作方法的流程图。
图10为一显示依据本发明第五实施例的光电转换装置的示意立体图。
图11为一显示依据本发明第六实施例的光电转换装置的示意立体图。
1太阳电池 10基板11p-n半导体 12抗反射层13金属电极对 14特殊结构2光电转换装置 20光电转换元件21第一半导体层22第二半导体层23多孔洞层231第一表面232第二表面 233孔洞234基底 235孔洞结构24抗反射层25基板3光电转换装置 30光电转换元件31第一半导体层32第二半导体层33通孔结构层 331通孔34抗反射层35基板40电极对 41第一电极42第二电极50电极对51第一电极52第二电极S0、S1、S2、S3、S4步骤S1’、S11’、S12’、S2’、S3’步骤具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光电转换元件及光电转换元件的制作方法其具体实施方式
、结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
第一实施例请参阅图3所示，依据本发明第一实施例的光电转换元件20是包括一第一半导体层21、一第二半导体层22以及一多孔洞层23。
其中，第二半导体层22是设置于第一半导体层21上以形成一接面，举例来说，第一半导体层21是可为一p型半导体，而第二半导体层22是为一n型半导体(如图3所示)。当然，第一半导体层21亦可为一n型半导体，而第二半导体层22则为一p型半导体，以形成一p-n接面，作为光伏特效应(photovoltaic effect)作用区。其中p型半导体的掺质例如可以是硼(boron)或镓(gallium)等三价元素，而n型半导体的掺质例如可以是磷(phosphorus)、砷(arsenic)等五价元素，以扩散法或离子植入法进行掺杂。
另外，本实施例的多孔洞层23是设置于第二半导体层22上，其是具有相对的一第一表面231与一第二表面232，第一表面231是面对第二半导体层22，第二表面232是具有复数个孔洞233。
在本实施例中，多孔洞层23的折射系数举例来说是可为1.86，使其介于第二半导体层22的折射系数与环境介质(例如空气或封装材料例如乙烯基醋酸盐(ethylene-vinyl-acetate，EVA等)的折射系数之间，以降低入射光的反射机会。
另外，请参阅图4所示，多孔洞层23的复数孔洞233至少其中之一是可为一渐减型(deep tapered shape)孔洞，更详细说，该等孔洞233至少其中之一的孔径大小是随深度增加而缩减，以此渐减型结构特征使多孔洞层23的折射系数具有一梯度(gradient)变化，以加强降低入射光反射的效果。
再请参阅图3与图4所示，多孔洞层23是具有一基底234与一孔洞结构235，孔洞结构235是形成于基底234之上，其中基底234的材质是包含铝，孔洞结构235的材质是包含氧化铝。在本实施例中，该等孔洞233是规则排列使成一周期性结构例如六角形蜂巢式结构(如图3所示)，当然，此等孔洞233亦可呈不规则排列。多孔洞层23的厚度范围是100nm至900nm，其中该等孔洞233的平均深度范围是50nm至300nm，平均孔径(porediameter)范围是10nm至300nm，且平均单胞尺寸(cell size)范围是50nm至1000nm。
另外，本实施例的光电转换元件20亦可更包含一抗反射结构(图未显示)，其是包含复数个凸块设置于第二半导体层22与多孔洞层23之间，即多孔洞层23是形成于抗反射结构上，以增强光电转换元件20的抗反射效果。其中此等凸块的其中之一是可呈金字塔型、倒金字塔型或可降低反射的不规则型凸块。
又，依据本发明第一实施例的光电转换元件20更可包括一抗反射层24设置于多孔洞层23上(如图5所示)，亦可形成于上述的抗反射结构上(图未显示)，其中抗反射层24的材质的折射系数是小于孔洞结构235的材质的折射系数，在本实施例中，抗反射层24的材质是可为氧化硅。抗反射层24是可以例如但不限定为物理气相沉积法(physical vapor deposition)与化学气相沉积法(physical vapor deposition)等方式堆积于多孔洞层23上，以更加降低光电转换元件20的入射光发生反射的机会。
再者，本实施例的光电转换元件20亦可更包括一透明导电层设置于多孔洞层23与该第二半导体层22之间(图未显示)，其中透明导电层的材质是选自氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌与氧化铟锌至少其中之一。
第二实施例请参阅图6所示，依据本发明第二实施例的光电转换元件30是包括一第一半导体层31、一第二半导体层32以及一通孔结构层33。
本实施例的第一半导体层31以及第二半导体层32的材质、设置方式与结构特征是如第一实施例的相同元件所述，故不再赘述。
但是，本实施例的通孔结构层33是设置于第二半导体层32上且具有复数个通孔331，此等通孔331是为规则性排列，当然并不限于此，此等通孔331亦可为不规则性排列。如图6所示，通孔结构层33是可为一六角形蜂巢式结构所形成的阵列，此等通孔331是垂直于第二半导体层32，其中通孔结构层33的材质可为氧化铝，或依实际需求的不同使用不同的材质。
承上所述，通孔结构层33的折射系数是介于第二半导体32的折射系数与环境介质(例如空气或封装材料例如乙烯基醋酸盐(ethylene-vinyl-acetate，EVA等)的折射系数之间，以达到降低入射光反射的目的。
此外，请参阅图7所示，该等通孔331至少其中之一是可设计为渐减型通孔，即通孔331的孔径大小是随深度的增加而缩减，而藉此结构特征使通孔结构层33的折射系数具有一梯度变化，用以达到加强降低入射光线反射的目的。
在本实施例中，此等通孔331的平均深度范围是100nm至900nm；且此等通孔331的平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm，平均孔径范围是为10nm至300nm。
另外，在本实施例的光电转换元件30更可包括一抗反射结构(图未显示)，其是包括复数个凸块设置于第二半导体层32与通孔结构层33之间，其中此等凸块是可呈金字塔型或倒金字塔型或可降低反射的不规则型凸块。又，光电转换元件30亦可更包括一抗反射层34设置于通孔结构层33上(如图7所示)或上述的抗反射结构上(图未显示)，其中抗反射层34的材质的折射系数是小于通孔结构层33的材质的折射系数，在本实施例中，抗反射层24的材质可包括氧化硅，利用抗反射层34以及抗反射结构搭配通孔结构层33的设置，以更加强光电转换元件30的抗反射效果。
此外，本实施例的光电转换元件30亦可更包含一透明导电层设置于通孔结构层33与该第二半导体层32之间(图未显示)，其中透明导电层的材质是可选自氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌与氧化铟锌至少其中之一。
第三实施例再请参阅图8所示，依据本发明第三实施例的光电转换元件的制作方法是包括下列步骤于一半导体层上形成一金属层S1，以及阳极氧化处理金属层以形成复数个孔洞S2。
于步骤S1之前，本实施例的制作方法更包括于另一半导体层上形成此半导体层的步骤S0。
在本实施例中，另一半导体层是可为一p型半导体或是一n型半导体，以下，另一半导体层是以p型半导体为例。于此，n型半导体是可利用扩散或是离子注入形成于p型半导体上，藉以形成一p-n接面，提供光电转换作用区。
另外，于步骤S1之前，本实施例的制作方法更可包括于半导体层上形成一透明导电层，以增加光电转换元件的导电性，其中透明导电层的材质是选自氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌与氧化铟锌至少其中之一。
另外，于步骤S1中，于半导体层上形成金属层，于此，金属层是以蒸镀或溅镀方式形成于半导体层上。其中，金属层的材质是包含铝(例如铝箔)，且其的厚度范围是可介于200nm至600nm。
接着，于步骤S1之后而于步骤S2之前，是对金属层进行抛光处理。
再者，于步骤S2中，是阳极氧化处理金属层以形成复数个孔洞。于此，是将具有金属层的半导体层浸至于一电解液中进行阳极氧化处理，利用控制例如电解液的温度、浓度及操作电压等参数，使在金属层上形成高密度的多孔金属氧化物孔洞。在本实施例中，铝金属层于阳极氧化处理后是形成六角形蜂巢式结构，此等孔洞是垂直于铝金属层，于此，此等孔洞的材质是包含氧化铝，且此等孔洞的平均深度范围是50nm至300nm，平均孔径范围是10nm至300nm，平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
另外，在本实施例中，电解液是可包含硫酸、草酸或磷酸，操作电压范围是10V至200V，操作温度范围是-5℃至50℃。
接着，于步骤S2之后，本实施例的制作方法更可包括将金属层浸至一酸性溶液中的步骤S3，以进行扩大此等孔洞的目的。
此外，于步骤S3之后，在本实施例中光电转换元件的制作方法更包括在金属层之上形成一抗反射层的步骤S4，其中抗反射层的材质是包括氧化硅。
第四实施例请参阅图9所示，依据本发明较佳实施例的一种光电转换元件的制作方法是包括下列步骤提供一多孔洞层，其的一表面上具有复数个孔洞S1’，于多孔洞层的相对于此表面的另一表面上设置一黏着层S2’，以及将黏着层贴附于一半导体层上，使多孔洞层设置于半导体层上S3’。
在本实施例，于步骤S1’中，多孔洞层是可由一金属层阳极氧化处理所形成，如第三实施例所述，金属层是抛光处理后浸至一电解液中进行阳极氧化处理，以形成一具有复数个孔洞的结构，其中金属层的厚度范围是200nm至600nm，且金属层的材质是包含铝，于此多孔洞层的材质是可包含氧化铝。
另外，在本实施例中，电解液是包含硫酸、草酸或磷酸，阳极氧化处理金属层的电压范围是10V至200V，操作温度范围为-5℃至50℃，以此条件所形成的该等孔洞的平均深度范围是50nm至300nm，平均孔径范围是10nm至300nm，平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
如第三实施例所述，于步骤S1’之后，本实施例的制作方法亦更包括将形成多孔洞层的金属层浸至一酸性溶液S11’中，以进行扩大孔洞的步骤。另外，本实施例的制作方法亦更包括于多孔洞层上形成一抗反射层S12’，其的材质是包括氮化硅。
将形成完成的多孔洞层，于具有此等孔洞的表面的相对表面设置一黏着层S2’，之后再将黏着层贴附于一半导体层上，使多孔洞层设置于半导体层上S3’，如第三实施例所述，本实施例的制作方法更包括于另一半导体层上形成此半导体层的步骤，以及于步骤S3’之前，更包括于半导体层之上形成一透明导电层，由于本实施例的半导体层与透明导电层的设置方式与材质是如第三实施例相同元件所述，故不再赘述。
第五实施例请参阅图10所示，依据本发明第五实施例的光电转换装置2是包括一光电转换元件20以及一电极对40。
光电转换元件20是包括一第一半导体层21、一第二半导体层22及一多孔洞层23。其中光电转换元件20亦可更包括一抗反射层24、一抗反射结构以及一透明导电层，然而，由于本实施例的第一半导体层21、第二半导体层22、多孔洞层23、抗反射层24、抗反射结构与透明导电层的设置方式、结构特征与材质特性是如第一实施例的相同元件所述，故不再赘述。
在本实施例中，第一半导体层21是可形成于一基板25上抑或利用第一半导体层21作为基板。
电极对40是包括一第一电极41与一第二电极42，其是分别连结于第一半导体层21与第二半导体层22，当入射光照射光电转换元件20时，第一半导体层21与第二半导体层22内是产生电子-电洞对，此电子-电洞对在第一半导体层21与第二半导体层22接面所产生的内建电场作用下而分离，电子与电洞是往相反的方向传输而分别由第一电极41与第二电极42输出，而为一可供利用的电能。
其中第一电极41与第二电极42是可设置于光电转换元件20的相对两侧，或设计为设置于光电转换元件20的一侧。
第六实施例请参阅图11所示，依据本发明第六实施例的一种光电转换装置3是包括一光电转换元件30以及一电极对50。
光电转换元件30是包含一第一半导体层31、一第二半导体层32及一通孔结构层33。其中光电转换元件30亦可更包括一抗反射层34、一抗反射结构以及一透明导电层以更加强光电转换效率，然而，由于本实施例的第一半导体层31、第二半导体层32、通孔结构层33、抗反射层34、抗反射结构与透明导电层的设置方式、结构特征与材质特性是如第二实施例的相同元件所述，故亦不再赘述。
如第六实施例所述，本实施例的光电转换装置3的第一半导体层31是可设置于一基板35之上，当然亦可利用第一半导体层31作为基板。
电极对50是包括一第一电极51与一第二电极52，其是分别连结于第一半导体层31与第二半导体层32，如第五实施例所述，本实施例的第一电极51与第二电极52的设置方式可于光电转换元件30的相对两侧或是同一侧，以提供光电转换元件30受入射光的激发后所产生的电子与电洞的输出。
综上所述，因依据本发明的一种光电转换元件及光电转换元件的制作方法是将一多孔洞层或一通孔结构层设置于第二半导体层之上，而多孔洞层与通孔结构层是分别具有复数孔洞与通孔且可为周期性的排列，此一多孔层或通孔层为奈米结构，此时折射系数可藉由孔洞尺寸与间距加以控制，符合等效介质理论使用的范围。藉由折射系数的调整，进而增加了光电转换的效率。此外，由于多孔洞层或通孔结构层是可藉由阳极氧化一金属层而制成，是以免除了习知制作抗反射结构的例如酸、碱溶液蚀刻或上光阻、曝光与蚀刻等复杂制程，因而简化了制程步骤以及降低了制程成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种光电转换元件，其特征在于其包括一第一半导体层；一第二半导体层，其是设置于该第一半导体层上；以及一多孔洞层，其是设置于该第二半导体层之上，该多孔洞层具有相对的一第一表面与一第二表面，该第一表面是面对该第二半导体层，该第二表面是具有复数个孔洞。
2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的多孔洞层的折射系数是介于该第二半导体层的折射系数与环境介质的折射系数之间。
3.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的孔洞的至少其中之一的孔径大小是随深度的增加而缩减。
4.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的孔洞的平均孔径范围是10nm至300nm。
5.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的孔洞的平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
6.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的多孔洞层具有一基底与一孔洞结构，该孔洞结构是形成于该基底之上。
7.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一透明导电层，其是设置于该多孔洞层与该第二半导体层之间。
8.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一抗反射层，其是设置于该多孔洞层之上。
9.根据权利要求1所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一抗反射结构，其是具有复数个凸块设置于该第二半导体层与该多孔洞层之间。
10.一种光电转换元件，其特征在于其包括一第一半导体层；一第二半导体层，其是设置于该第一半导体层上；以及一通孔结构层，其是设置于该第二半导体层之上，该通孔结构层具有复数个通孔。
11.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的通孔结构层的折射系数是介于该第二半导体层的折射系数与环境介质的折射系数之间。
12.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的通孔的至少其中之一的孔径大小是随深度的增加而缩减。
13.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的通孔的平均孔径范围是10nm至300nm。
14.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其中所述的通孔的平均单胞尺寸范围是50nm至1000nm。
15.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一透明导电层，其是设置于该通孔结构层与该第二半导体层之间。
16.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一抗反射层，其是设置于该通孔结构层之上。
17.根据权利要求10所述的光电转换元件，其特征在于其更包括一抗反射结构，其是包括复数个凸块设置于该第二半导体层与该通孔结构层之间。
18.一种光电转换元件的制作方法，其特征在于其包括下列步骤于一半导体层之上形成一金属层；以及阳极氧化处理该金属层以形成复数个孔洞。
19.根据权利要求18所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于更包括于另一半导体层上形成该半导体层。
20.根据权利要求18所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其中于所述半导体层之上形成该金属层之前更包括于该半导体层之上形成一透明导电层。
21.根据权利要求18所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其中所述的金属层的材质是包含铝。
22.根据权利要求21所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其中所述的孔洞的材质是包含氧化铝。
23.根据权利要求18所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其中所述的金属层是于一电解液中进行阳极氧化处理。
24.根据权利要求18所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其更包含于该金属层之上形成一抗反射层。
25.一种光电转换元件的制作方法，其特征在于其包括下列步骤提供一多孔洞层，该多孔洞层的一表面上具有复数个孔洞；于该多孔洞层的相对于该表面的另一表面上设置一黏着层；以及将该黏着层贴附于一半导体层之上，使该多孔洞层设置于该半导体层之上。
26.根据权利要求25所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其更包括于另一半导体层上形成该半导体层。
27.根据权利要求.25所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于在所述的黏着层贴附于该半导体层之上之前更包括于该半导体层之上形成一透明导电层。
28.根据权利要求25所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其中多孔洞层是由一金属层阳极氧化处理所形成。
29.根据权利要求25所述的光电转换元件的制作方法，其特征在于其更包括于该多孔洞层之上形成一抗反射层。
全文摘要
本发明是有关于一种光电转换元件及光电转换元件的制作方法。该光电转换元件，包括一第一半导体层、一第二半导体层以及一多孔洞层。其中第二半导体层是设置于第一半导体层上，多孔洞层是设置于第二半导体层上，其是具有相对的一第一表面与一第二表面，第一表面是面对第二半导体层，第二表面是具有复数个孔洞。该光电转换元件的制作方法，其包括下列步骤于一半导体层之上形成一金属层；以及阳极氧化处理该金属层以形成复数个孔洞。本发明可以简化制程，且可以降低成本。
文档编号H01L31/18GK101083287SQ200610083519
公开日2007年12月5日 申请日期2006年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者陈楷林, 许国强, 温志中, 洪传献 申请人:新日光能源科技股份有限公司