基于穿硅过孔的光伏电池的制作方法

本发明的实施例属于半导体器件的领域，并且具体来说，属于光伏电池的领域。

背景技术：

芯片上系统或片上系统(SOC)是将计算机或其它电子系统的部件集成到单个芯片中的集成电路(IC)。SOC可以包含数字、模拟、混合信号、和/或射频功能——全都位于单个芯片衬底上。SOC可以使用将温度或光线中的振动、差异转换成功率的系统来进行自供电。例如，位于SOC上的光伏电池可以对SOC进行供电。光伏电池是使用光伏效应来将光能转换成功率的电设备。当光线入射到电池上时，电池的电流、电压、和电阻发生变化。当暴露于光线时，电池可以在不附接到任何外部电源的情况下生成电流。光线可以是可见的或不可见的(例如，红外光)。尽管常规的SOC可以包括光伏电池，但是根据照明水平，由常规的硅太阳能电池(其储存来自光伏电池的能量)生成的电流(以及因此生成的功率)可能是相当低的(例如，1mWh)。这种低量的电流/功率可能对于SOC上的许多电路(例如，常规的(互补型金属-氧化物-半导体)(CMOS)电路)是不够的。这样的常规系统因此可能需要附加的电池(例如，锂离子电池)来对SOC上的电路进行供电。

附图说明

根据所附权利要求、一个或多个示例性实施例的以下具体实施方式、以及对应的附图，本发明的实施例的特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1包括采用由单阱CMOS工艺形成的片上太阳能电池的形式的常规的光伏电池。

图2描绘了本发明的实施例中的基于多个TSV的光伏电池。

图3a包括本发明的实施例中的SOC中的基于多个TSV的光伏电池(以线性图案布置的)。图3b包括本发明的实施例中的SOC中的基于多个TSV的光伏电池(以交替的图案布置的)。

图4包括本发明的实施例中的方法。

具体实施方式

现在将参考附图，其中，类似的结构可以被提供有类似的后缀附图标记。为了更清楚地示出各实施例的结构，本文中所包括的附图是对半导体/电路结构的图示表示。因此，所制造的集成电路结构(例如在显微照片中)的实际外观可能表现不同，而同时仍并入所例示的实施例的要求保护的结构。此外，附图可以仅示出了对于理解所例示的实施例有用的结构。可能未包括本领域中公知的附加的结构以保持附图的清楚。例如，并非半导体器件的每一层都必须要示出。“实施例”、“各实施例”等等指示这样描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构、或特性，但并非每个实施例都必须包括这些特定特征、结构、或特性。一些实施例可能具有针对其它实施例所描述的特征中的一些特征、全部特征、或不包括这些特征。“第一”、“第二”、“第三”等等描述了共同的对象并指示所指代的类似对象的不同实例。这些副词并非暗示这样描述的对象必须以给定顺序，不管是时间上的、空间上的、排序上的、还是以任何其它方式。“连接”可以指示元件彼此直接物理或电接触，并且“耦合”可以指示元件彼此合作或交互作用，但它们可以或可以不直接物理或电接触。

如以上所提及的，一些SOC包括光伏电池。这种光伏电池的示例在“Integration of series-connected on-chip solar battery in a triple-well CMOS LSI”,Horiguchi,F.,IEEE Transactions on Electron Devices,Vol.59,No.6(2012):1580-1584中进行了讨论。例如，图1包括采用由单阱CMOS工艺形成的片上太阳能电池的形式的常规光伏电池。器件100包括片上太阳能电池，该片上太阳能电池包括由n-阱135和p+源极/漏极175组成的PN结光电二极管120以及由p-衬底105和n+源极/漏极125组成的光电二极管110。这些光电二极管使用NMOSFET 160、PMOSFET 165、短路元件150、155、n-阱节点130、以及p-衬底节点140、145进行串联连接。正光诱导电压被施加到VDD并且负电压被施加到VSS以形成太阳能电池。器件的部分(例如，CMOS电路115的部件)可以用遮蔽的金属层170来覆盖以避免CMOS电路中的不必要的光电流。由图1的平面的光伏电池生成的电流(以及因此生成的功率)可能相当低。

相比之下，实施例通过使用穿硅过孔(TSV)(穿过衬底晶圆(例如，硅衬底)形成(例如，蚀刻)的过孔)增加PN结面积来提高可以由片上光伏电池生成的最大电流和功率密度。这实现了用于向SOC供应功率或者在待机期间对电池(位于与光伏电池相同的SOC上或之外，然而耦合到光伏电池)再充电(从而得到提高的电池寿命)的更有效的片上太阳能能量结果。例如，在形成TSV之后，N型(或P型掺杂物)的成浅角度的注入物被施加到P型(或N型)衬底，以沿着用于生成光电流的TSV的侧壁形成PN结。随后用透明的导电材料填充TSV，并且该透明的导电材料变成光伏电池的阳极(或阴极)。附加的TSV可能缺乏掺杂的侧壁，而相反依赖于其侧壁的P型(或N型)衬底。随后用透明的导电材料填充附加的TSV并且该透明的导电材料成为与具有掺杂的侧壁的TSV的节点相对的节点(阳极或阴极)，从而形成具有阳极和阴极的光伏电池。

因此，图1示出了光伏电池的PN结如何常规地由硅晶圆的晶体管侧(前端的器件层)上的P+/NWELL、N+/PWELL和NWELL/PWELL结来形成。因此，PN结面积最好等于专用于光伏电池(例如，图1中包括未被金属170遮蔽的区域125、175的区域)的硅的面积。然而，在实施例中，沿着TSV沟槽的侧壁形成PN结。每TSV的PN结的有效面积(即，TSV沟槽的周长与硅晶圆的厚度的乘积)可以被制造为大于被平面电池或一对TSV占据的面积(由于常规系统的显著优点，其中，PN结区域最好等于专用于光伏电池的硅的面积)。因此，与平面电池相比，提高了单位面积生成的光电流(单位面积生成的功率)。本实施例和其它实施例的更详细的描述现如下。

图2描绘了在本发明的实施例中的基于多个TSV的光伏电池。装置200包括穿过掺杂的硅衬底205的至少一部分的第一TSV 210’。在本实施例中，衬底是P型掺杂衬底。第一TSV 210’包括侧壁220、221，与掺杂的硅衬底相反地对侧壁进行掺杂。因此，衬底205是P型掺杂的，并且侧壁220、221是N型掺杂的。TSV 210’包括大体上填充TSV 210’的第一接触部210(其中，过孔是横贯衬底的孔，并且接触部是孔的金属填充)。图1还包括穿过掺杂的硅衬底205的至少另一部分的第二TSV 215’。TSV 215’包括侧壁222、223，其包括掺杂的硅衬底205(但是不像侧壁220、221那样掺杂)。TSV 215’还包括大体上填充TSV 215’的接触部215。接触部210、215均包括大体上透明的导电材料，例如铟锡氧化物(ITO)。接触部210形成阳极并且接触部215形成阴极，它们共同帮助形成光伏电池260。

在实施例中，接触部210的底部耦合(直接或间接)到反射的金属部分230，并且接触部215的底部耦合(直接或间接)到反射的金属部分230。在实施例中，反射的金属部分230包括铜和铝中的至少一种，然而，其它实施例并非这样限制。在实施例中，反射的金属部分230直接接触掺杂的硅衬底205的底表面。

图1还包括第二光伏电池261。更具体来说，装置200包括附加的TSV 211’，其穿过掺杂的硅衬底205的至少一部分。附加的TSV 211’包括附加的侧壁224、225，与掺杂的硅衬底相反地对侧壁进行掺杂。因此，对于图1中的示例，侧壁224、225是与P型衬底205相反的N型掺杂部分。TSV 211’包括大体上填充TSV 211’的附加的接触部211。此外，TSV 215’包括在第一光伏电池260(其包括TSV 210’和215’)和第二光伏电池261(其包括TSV 215’和211’)两者中。此外，附加的接触部211包括诸如ITO之类的透明且导电的材料。

图1还包括第三光伏电池262(其包括TSV 211’和216’)。具体来说，装置200包括第三光伏电池262中所包括的并穿过掺杂的硅衬底205的至少另一部分的附加的TSV 216’。附加的TSV 216’包括附加的侧壁226、227，它们包括掺杂的硅衬底(但不像侧壁220、221那样掺杂)。TSV 216’还包括大体上填充附加的TSV 216’的附加的接触部216。TSV 211’可以包括在光伏电池261和光伏电池262两者中。接触部216包括诸如ITO之类的透明且导电的材料。

在图1中，掺杂的侧壁224(作为许多掺杂侧壁的代表性示例采用的)在形成PN结和耗尽区237的界面238(缓变或不缓变界面)处接触掺杂的硅衬底205。PN结从侧壁224的顶部延伸到侧壁224的底部，并且侧壁224从掺杂的硅衬底205的顶部延伸到掺杂的硅衬底205的底部。在实施例中，PN结在垂直方向上为至少50μm长(见单元235)。然而，其它实施例为40μm、75μm、100μm、125μm、150μm、175μm、200μm长，或者更长。在实施例中，n掺杂(或p掺杂区)区的宽度236可以从10nm(即，非常尖锐的结)变化到1,000nm(即，缓变结)，包括50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、和900nm的宽度。

关于装置200的功能，电极211和215代表可以形成电池(例如电池261)的电极。阳极电极211耦合到N型施主层224并且阴极电极215耦合到P型受主层205。以存在电子(e-)移动(见电流235)到阳极电极211的能量梯度的这种方式设计施主层和受主层的能级。换句话说，施主层224(也被称为掺杂侧壁)“捐献”电子并且受主层205(也被称为P型衬底)205“接受”电子(受主接受从施主捐献的电子)。更具体来说，当光线照射在PN结的耗尽区237上时，电池吸收光子(见图1中的“日光”)。这生成电子-空穴对，其随后扩散并在施主-受主界面238处变得分离(见图2的元件240、235)。电子-空穴对分离开并且电子移动到阳极电极211，并且空穴移动到阴极电极215，从而生成用于光伏电池的光电流。

在实施例中，与在掺杂的硅衬底205的表面部分处形成的器件层相比，PN结延伸到衬底中更深。例如，衬底205的部分239可以组成SOC的前端，其中，在SOC晶体管上的其它位置中，可以形成其它器件。如图1中所示，PN结清楚地在层239(未示出，因为位于SOC上的其它地方)的器件层“上方”延伸并且延伸到且穿过衬底239’的剩余部分。例如，光伏电池260、261、262包括在SOC上并电耦合到电池和位于SOC上的其它地方的晶体管中的至少一个(其中，电池和/或晶体管位于电池260、261、262的外部但位于SOC上)。此外，并非针对关于器件层的方向限制实施例。例如，在实施例中，器件层包括在239”处，并且TSV 210延伸穿过衬底239”的剩余部分。

在实施例中，接触部210的底部部分比接触部的顶部部分窄(见图2)。这可以有助于将最大量的光线采集到TSV中，光线随后将被应用于PN结(即，以此方式倾斜侧壁可以提供更大的面积来吸收从接触部的顶表面发送的光线)。然而，在其它实施例中，接触部210的底部部分比接触部的顶部部分宽。为了起作用，注意接触部210、211、212、215、216的顶部未被覆盖并且被配置为使得光线通过穿过到它们相应的TSV中。

在实施例中，第一接触部的顶表面是平坦的，并且通常平行于衬底205的长轴281(其是水平取向的)。例如，图2中的接触部210、215的顶部是平坦的。这可能需要平坦化步骤来去除由于正常的接触部形成技术而可能存在的接触部的顶部的任何凸起部分。然而，其它实施例可以包括为凹面(见虚线245)的接触顶表面，在所述凹面中，顶表面的中间部分比接触部的顶表面的外部部分离反射金属230更近。这可以更好地使光线分布到PN结所位于的侧壁。

为了简洁起见，TSV 212’、接触部212、和侧壁228、229在本文中不进行讨论，因为TSV 210’代表TSV 212’。

在本发明的实施例中，图3a包括SOC中的基于多个TSV的光伏电池(以线性图案布置的)。例如，以与阳极310交替的行来布置阴极315，它们全都位于衬底305内。电池阵列300耦合(例如，迹线356)到位于SOC355上其它地方的部件(例如，振荡器、处理器、电池、(多个)晶体管)(或者电池可以位于芯片/晶圆上，并且部件350可以位于另一个芯片/晶圆上)。在本发明的实施例中，图3b包括SOC中的基于多个TSV的光伏电池(以交替的图案布置的)。例如，多行电极包括交替的阴极315和阳极310，它们全部都位于衬底305内。电池阵列300耦合(例如，迹线356)到位于SOC 355上其它地方的部件(例如，振荡器、处理器、电池、(多个)晶体管)。如果部件350例如为振荡器或块电路等，则电池阵列可以为部件350供电，或者如果部件为电池或其它能量储存设备，则电池阵列可以为部件350充电。

图4包括本发明的实施例中的一种方法。

方法400包括形成与掺杂衬底405的底表面直接接触的反射金属430(见括号401)并且将反射金属图案化成不彼此接触的部分(见间隙404)。方法400还包括形成包括在多个光伏电池中的过孔410’、415’、411’、416’、412’。过孔均从掺杂衬底405的顶表面延伸到掺杂衬底405的底表面(见括号401)。在实施例中，衬底405被减薄到大致50μm至100μm，其为可见光谱的吸收厚度。因此，即使离入射光表面最远的PN结(即，位于TSV的底部的最近处的PN结，例如，图2的TSV 210的较窄部分)也对光电流生成作出贡献。

括号402以与掺杂衬底405相反掺杂的方式涉及过孔410’、411’、412’的掺杂侧壁420。因此，在图4中，衬底是P型衬底并且掺杂的侧壁为N型。掺杂可以通过例如固态扩散、气相扩散、等等来完成，以沿着沟槽/过孔侧壁形成PN结。

括号403包括形成大体上填充过孔410’、415’、411’、416’、412’的接触部410、415、411、416、412。接触部还耦合到反射金属430。接触部均包括大体上透明的导电材料(例如，ITO)。

在透明金属位于接触部的顶侧上的情况下，光线(例如，日光)照射到TSV中，并遇到PN结以生成光电流。沉积在衬底晶圆的背侧上的反射金属允许渗透到TSV的底部的任何光线朝TSV的侧壁上的PN结向上反射回去。在一些实施例中，在反射金属层上形成金属层叠置体。然而，在一些实施例中，可以不存在或者至少在一些位置不存在金属层叠置体，从而光线可以从TSV的顶部并从TSV的底部进入TSV(即，如果允许光线从多个开口进入到TSV中，则在一些实施例中，可能不存在反射金属)。在这种实施例中，TSV可以具有各种形式，并且可以在其顶部、底部(如图2中所见的)处、或者在中间的某个点处逐渐变细(例如，沙漏形状)。此外，在一些实施例中，包括不是TSV的过孔。换句话说，深过孔(例如，完全或部分穿过非硅衬底延伸的)可以仍包括掺杂侧壁等等以形成如以上所提及的光伏电池。

包括垂直光伏电池的实施例提供了优于常规平面光伏电池的关键优点。例如，相比于平面电池，实施例可以产生单位面积50x更多的功率(例如，50mWh或更多)，并因此可能需要来自电池(例如，锂离子电池)的较少的额外功率，或不需要额外的功率，以例如在SOC上操作电路。即使需要辅助电池，实施例也可以从电池汲取较少的功率，并因此增加电池需要再充电之前的时间。片上光伏电池可以补充正常电池以为处理器、图形部件、存储器、和其它耗电部件供电。片上光伏电池可以为电池充电。

包括垂直光伏电池或基于鳍状物的光伏电池的实施例由于更多的原因而提供了优于常规平面光伏电池的关键优点。例如，在10μm的最小节距的情况下，平面电池可能具有大约200μm²的面积。然而，该200μm²不能全都专用于光采集，这是因为接触部等必须与电池接口接合，因此，200μm²可以是用于光线吸收的最大面积。在大约0.1μm的耗尽区深度的情况下，平面单元的总体积为大约20μm³。

然而，在本发明的实施例中，TSV节距可以为大约10μm，其中TSV半径小于10μm。例如，直径可以为大约9μm。这产生大约30μm的周长。在200μm的TSV深度的情况下，这产生(30x 200)＝6,000μm²的面积。在与平面电池示例中所使用的相同的掺杂浓度和耗尽区的相同深度的情况下，这产生10,000μm²x 0.1μm＝600μm³的总体积(平面电池的体积的30倍的总体提高)。

以上示例使用示例性的值(例如，平面电池可以具有约200μm²的面积)，并且那些值可能在具有电池的暴露于光线的较大表面面积的平面电池中发生变化。然而，点保持不变，从而包括衬底的顶表面上的相同表面面积的TSV将由于TSV的深度而提供更多PN暴露(例如，比如平面电池的体积的30倍的总体积提高将保留)。如果TSV的深度增加，则提高将甚至高于30倍。

本文中的衬底有时被称为包括硅并是P型掺杂的。然而，其它实施例包括N型掺杂的衬底。此外，其它实施例可以包括(而不限于)具有类GaAs、GaN等的Ⅲ-Ⅴ族材料的衬底。衬底可以包括用于高能谱的宽带隙材料，例如但不限于SiC等。其它实施例可以包括用于低能谱的窄带隙材料(例如，Ge)。此外，不同的实施例可以使用不同的掺杂物，例如但不限于：用于P型掺杂的硼、镓或铟，以及用于N型掺杂的磷、砷、锑、或氮。

各实施例包括半导体衬底。这种衬底可以是块半导体材料，其是晶圆的部分。在实施例中，半导体衬底是作为已从晶圆分割下来的芯片的部分的块半导体材料。在实施例中，半导体衬底是形成在诸如绝缘体上半导体(SOI)衬底之类的绝缘体上方的半导体材料。在实施例中，半导体衬底是诸如在块半导体材料上方延伸的鳍状物之类的突出结构。

以下示例涉及另外的实施例。

示例1包括一种装置，其包括：第一光伏电池；第一穿硅过孔(TSV)，所述第一穿硅过孔包括在所述第一光伏电池中并穿过掺杂的硅衬底的至少一部分，所述第一TSV包括(a)(ⅰ)第一侧壁，与所述掺杂的硅衬底相反地对所述第一侧壁进行掺杂，以及(a)(ⅱ)第一接触部，所述第一接触部大体上填充所述第一TSV；以及第二TSV，所述第二TSV包括在所述第一光伏电池中并穿过所述掺杂的硅衬底的至少另一部分，所述第二TSV包括(b)(ⅰ)第二侧壁，所述第二侧壁包括所述掺杂的硅衬底，以及(b)(ⅱ)第二接触部，所述第二接触部大体上填充所述第二TSV；其中，所述第一接触部和所述第二接触部均包括大体上透明的导电材料。

在示例2中，示例1的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部的第一底表面耦合到第一反射金属部分，并且所述第二接触部的第二底表面耦合到第二反射金属部分，所述第一反射金属部分和所述第二反射金属部分被配置为将光线反射到所述第一TSV和所述第二TSV中。

在示例3中，示例1-2的主题可以可选地包括：其中，所述第一反射金属部分包括铜和铝中的至少一种。

在示例4中，示例1-3的主题可以可选地包括：其中，所述第一反射金属部分直接接触所述掺杂的硅衬底的底表面。

在示例5中，示例1-4的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部是阳极，所述第二接触部是阴极，所述掺杂的硅衬底是p掺杂的，并且所述第一侧壁是n掺杂的。

在示例6中，示例1-5的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部的第一底部部分比所述第一接触部的第一顶部部分窄。

在示例7中，示例1-6的主题可以可选地包括：第二光伏电池；附加的TSV，所述附加的TSV包括在所述第二光伏电池中并穿过所述掺杂的硅衬底的至少一部分，所述附加的TSV包括(c)(ⅰ)附加的侧壁，与所述掺杂的硅衬底相反地对所述附加的侧壁进行掺杂，以及(c)(ⅱ)附加的接触部，所述附加的接触部大体上填充所述附加的TSV；并且所述第二TSV包括在所述第一光伏电池和所述第二光伏电池两者中；其中，所述附加的接触部包括所述导电材料。

在示例8中，示例1-7的主题可以可选地包括：第二光伏电池；附加的TSV，所述附加的TSV包括在所述第二光伏电池中并穿过所述掺杂的硅衬底的至少另一部分，所述附加的TSV包括(c)(ⅰ)附加的侧壁，所述附加的侧壁包括所述掺杂的硅衬底，以及(c)(ⅱ)附加的接触部，所述附加的接触部大体上填充所述附加的TSV；并且所述第一TSV包括在所述第一光伏电池和所述第二光伏电池两者中；其中，所述附加的接触部包括所述导电材料。

在示例9中，示例1-8的主题可以可选地包括：其中，所述第一侧壁在包括PN结的界面处接触所述掺杂的硅衬底。

在示例10中，示例1-9的主题可以可选地包括：其中，所述PN结从所述第一侧壁的顶部延伸到所述第一侧壁的底部，并且所述第一侧壁从所述掺杂的硅衬底的顶部延伸到所述掺杂的硅衬底的底部。

在示例11中，示例1-10的主题可以可选地包括：其中，所述PN结为至少50μm长。在实施例(但不是全部实施例)中，这是产生足够的功率来操作电路或电池的部件所需要的临界尺寸。

在示例12中，示例1-11的主题可以可选地包括：其中，所述PN结在形成在所述掺杂的硅衬底的顶部部分处的器件层下方延伸。

在示例13中，示例1-12的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部的第一底部部分比所述第一接触部的第一顶部部分宽。

在示例14中，示例1-13的主题可以可选地包括权利要求1的装置，其中，所述第一光伏电池包括在片上系统(SOC)上，并且电耦合到电池和晶体管的至少其中之一，所述电池和所述晶体管的至少其中之一位于所述第一光伏电池之外但位于所述SOC上。

在示例15中，示例1-14的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部的顶部未被覆盖，并且被配置为使光线通过进入所述TSV中。

在示例16中，示例1-15的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部的顶表面选自于包括以下各项的组：(a)所述顶表面的中间部分比所述顶表面的外部部分更接近于所述掺杂的硅衬底的底表面的凹面，以及(b)平坦的且大体上与所述衬底的长轴平行。

示例17包括一种装置，其包括：第一过孔，所述第一过孔包括在第一光伏电池中并从掺杂的衬底的顶表面延伸到所述掺杂的衬底的底表面，所述第一过孔包括(a)(ⅰ)第一侧壁，与所述掺杂的衬底相反地对所述第一侧壁进行掺杂，以及(a)(ⅱ)第一接触部，所述第一接触部大体上填充所述第一过孔；以及第二过孔，所述第二过孔包括在所述第一光伏电池中并从所述顶表面延伸到所述底表面，所述第二过孔包括(b)(ⅰ)第二侧壁，所述第二侧壁包括所述掺杂的衬底，以及(b)(ⅱ)第二接触部，所述第二接触部大体上填充所述第二过孔；其中，所述第一接触部和所述第二接触部均包括透明的导电材料。再次，并非所有实施例都需要TSV，并且代替TSV或除了TSV以外，一些实施例可以使用过孔(例如，延伸穿过非硅衬底的过孔)或其它孔来形成光伏电池。

在示例18中，示例17的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部和所述第二接触部的底部耦合到反射金属，所述反射金属直接接触所述掺杂的衬底的底表面。

在示例19中，示例17-18的主题可以可选地包括：附加的过孔，所述附加的过孔包括在第二光伏电池中并从所述顶表面延伸到所述底表面，所述附加的过孔包括(c)(ⅰ)附加的侧壁，与所述掺杂的衬底相反地对所述附加的侧壁进行掺杂；以及(c)(ⅱ)附加的接触部，所述附加的接触部大体上填充所述附加的过孔；并且所述第二过孔包括在所述第一光伏电池和所述第二光伏电池两者中；其中，所述附加的接触部包括所述透明的导电材料。

在示例20中，示例17-19的主题可以可选地包括：其中，所述第一侧壁在包括从所述掺杂的衬底的顶部延伸到所述掺杂的衬底的底部的PN结的界面处接触所述掺杂的衬底。

示例21包括一种方法，所述方法包括：形成与掺杂的衬底的底表面直接接触的反射金属；将所述反射金属图案化成不彼此接触的部分；形成第一过孔和第二过孔，所述第一过孔和所述第二过孔包括在第一光伏电池中，所述第一过孔和所述第二过孔均从所述掺杂的衬底的顶表面延伸到所述掺杂的衬底的底表面；以与所述掺杂的衬底相反地掺杂的方式对所述第一过孔的第一侧壁进行掺杂；以及形成大体上填充所述第一过孔和所述第二过孔并耦合到所述反射金属的第一接触部和第二接触部；其中，所述第一接触部和所述第二接触部均包括大体上透明的导电材料。

在示例22中，示例21的主题可以可选地包括：其中，所述第一侧壁在包括从所述掺杂的衬底的顶部延伸到所述掺杂的衬底的底部的PN结的界面处接触所述掺杂的衬底。

在示例23中，示例21-22的主题可以可选地包括：形成附加的过孔，所述附加的过孔包括在第二第一光伏电池中，所述附加的过孔从所述顶表面延伸到所述底表面；以与所述掺杂的衬底相反地掺杂的方式对所述附加的过孔的附加的侧壁进行掺杂；以及形成大体上填充所述附加的过孔并耦合到所述反射介质的附加的接触部；其中，所述第二过孔包括在所述第一光伏电池和所述第二光伏电池两者中，并且所述附加的接触部包括所述透明的导电材料。

在示例24中，示例21-23的主题可以可选地包括：其中，所述第一接触部是阳极，所述第二接触部是阴极，所述掺杂的衬底是p掺杂的，并且所述第一侧壁是n掺杂的。

为了例示和描述的目的，已经呈现了本发明的实施例的前述描述。其并非旨在是详尽的或者将本发明限制为所公开的精确形式。本说明书和所附权利要求书包括术语，例如左、右、顶、底、之上、之下、上部、下部、第一、第二等等，它们仅用于描述性目的，并且不应当被解释为限制性的。例如，标识相对垂直位置的术语指代其中衬底或集成电路的器件侧(或有源表面)为该衬底的“顶”表面的情形；衬底可以实际上处于任何方位，从而衬底的“顶”侧可以在标准的地球参考系中低于“底”侧，但仍落入术语“顶部”的意义。除非这样明确陈述，如本文中(包括在权利要求中)所使用的术语“在……上”并非指示位于第二层“上”的第一层直接位于第二层上并与第二层直接接触；在第一层以及第一层上的第二层之间可以存在第三层或其它结构。本文中所描述的器件或制品的实施例可以在多个位置和方位上制造、使用、或运输。相关领域技术人员可以意识到，鉴于以上教导，许多修改和变型是可能的。本领域技术人员将认识到对附图中所示出的各部件的各种等同组合和替代。因此，本发明的范围并非旨在由该具体实施方式限制，而是由所附权利要求限制。