[发明专利]半导体芯, 整体化纤维状光生伏打装置

权利要求书

1.一种方法，该方法包括：

制备空心坯件，该空心坯件适合用于坯件再拉制工艺；

将半导体材料引入所述坯件的空心部分；

在再拉制炉内对所述坯件和半导体材料进行加热，使得所述坯件和半导体材料流动；以及

同时对所述坯件和半导体材料进行拉制，使得半导体材料的芯在由所述空心坯件制得的外覆层内共轴取向，从而形成杆。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热步骤使得坯件和半导体材料的温度高于半导体材料的熔点，但是低于坯件的熔点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坯件和半导体材料的温度比所述半导体材料的熔点高不到约300℃。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述坯件和半导体材料的温度比所述半导体材料的熔点高约100-300℃。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述半导体材料是硅，所述坯件和所述半导体材料的温度比大约1400℃高大约100-300℃。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述坯件和半导体材料的温度约为1500-2100℃。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将半导体材料引入坯件的空心部分的步骤包括插入以下的一种或多种：半导体棒、条、板、粉末、片、通过CVD、PECVD或浆液浇铸工艺沉积的半导体材料的合适的厚层。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述坯件和半导体材料进行加热，形成凝块部分，由该凝块部分拉制杆；

对所述坯件和半导体材料进行加热，使得在凝块部分处，所述半导体材料至少部分地熔化；以及

将半导体材料引入坯件的空心部分的步骤包括：将所述半导体材料的未熔融部分设置在与杆拉制方向相反的方向上、远离凝块部分的位置，使得在拉制杆的时候，半导体材料的未熔融部分被连续拉入熔融半导体材料，为凝块部分的熔融半导体材料供料。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括至少一个以下特征：

所述半导体材料是以下材料中的至少一种：无定形半导体材料、微晶或纳米晶体半导体材料、多晶半导体材料、基本单晶的半导体材料以及有机半导体材料；

所述半导体材料是以下的至少一种：Si，GaAs，InP，SiGe，SiC，Ge，ZnO和ZnTe。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坯件由玻璃、玻璃陶瓷和聚合物中的至少一种形成。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

由基于二氧化硅的玻璃组合物形成所述坯件；以及

将一种或多种掺杂剂加入所述基于二氧化硅的玻璃组合物中，以实现以下效果中的至少一种：(i)对热膨胀系数和软化温度中的至少一种进行改良，(ii)提供掺杂剂原子的来源，使其扩散入半导体材料中。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述加入掺杂剂的步骤包括向基于二氧化硅的玻璃组合物中加入以下的至少一种：硼，磷，锗，铝，氟以及钛。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于二氧化硅的玻璃组合物是B₂O₃-GeO₂-SiO₂组合物。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于二氧化硅的玻璃组合物包含约5-25％的B₂O₃以及约10-13％的GeO₂。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用制备、引入、加热和拉制步骤形成多个独立的杆；

将所述多个杆引入另外的坯件的空心部分；

在再拉制炉内对所述另外的坯件以及多个杆进行加热，使得所述坯件以及多个杆的至少外覆层流动；

同时对所述坯件和多个杆进行拉制，使得所述多个杆的芯在由所述另外的空心坯件制得的另外的外覆层内共轴取向，从而形成多芯的杆。