[发明专利]太阳能天线阵列及其制造

说明书

一种太阳能天线阵列可以包括可以捕获并将太阳光转换成电力的天线阵列。用于建造太阳能天线阵列的方法使用模板和自对准半导体处理步骤来最小化成本。可以优化设计以捕获广谱的可见光和非偏振光。还可以执行从阵列测试和断开有缺陷的天线。

本申请是申请日为2015年11月10日、申请号为201580071231.4、发明名称为“太阳能天线阵列及其制造”的发明申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是2012年4月24日提交的申请号为13/454,155的美国专利申请的部分继续申请，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的各个方面可以涉及用于将太阳能转换成电的可见光整流天线阵列的经济制造过程。

背景技术

用于高频信号的交流(AC)至直流(DC)转换的整流器已知数十年。当联接到天线时称为整流天线(Rectenna)的特定类型的二极管整流器也已知数十年。更具体地，在20多年前，洛根(Logan)在1991年8月27日授权的美国专利5,043,739中描述了使用一排整流天线来捕获微波并将该微波转换成电能。然而，天线的尺寸受到频率限制，直到最近当格里茨(Gritz)在2010年 3月16日授权的美国专利7,679,957中描述了使用类似结构将红外光转换为电能，以及彼得罗·西西利亚诺(Pietro Siciliano)在“纳米整流天线用于太阳光高效率直接转换到电力(Nano-Rectenna For High Efficiency Direct Conversion ofSunlight to Electricity)：微电子与微系统研究所IMM-CNR (Pietro Siciliano of TheInstitute for Microelectronics and Microsystems IMM-CNR)的彼得罗·西西利亚诺(Pietro Siciliano)，莱切 (Lecce)(意大利)”中建议这种结构可用于太阳光。

然而，这种可见光整流天线所需的最小尺寸通常在几十纳米。虽然这些尺寸可以通过现今的深亚微米掩蔽技术来实现，但是这种处理通常比目前需要更大尺寸的太阳能电池工艺昂贵得多。

然而，正如洛根(Logan)在美国专利5,043,739中指出的那样，微波整流器的效率可以高达40％，比典型的单结多晶硅太阳能电池阵列的高出一倍，以及当使用如彼得罗(Pietro)建议的金属氧化物金属(MOM)整流二极管，阵列核心中不需要半导体晶体管。

因此，能够利用现今半导体制造的现有精细几何处理能力而不会导致这种制造成本可能是有利的。

并且最近，莱斯大学(Rice University)公布了他们的研究人员制造出了一种具有类金属导电与导热性能的碳纳米管线(CNT)。此外，如罗森伯格 (Rosenberger)等人在2008年4月8日授权的美国专利7,354,877中所述的，单壁碳纳米管(SWCNT)结构变得越来越可制造。各种形式的连续CNT生长也被考虑到，例如勒梅尔(Lemaire)等人在2010年6月29日授权的美国专利7, 744,793中不断收获的CNT“森林”，和/或使用普雷蒂森斯基(Predtechensk y)等人在2012年3月20日授权的美国专利8,137,653中描述的技术进行实践。格里戈里安(Grigorian)等人在2008年10月7日授权的美国专利7,43 1,985中描述了连续推动碳气通过催化剂背衬多孔膜来使得CNT生长。