[發明專利]硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法

無效

• 申請號: 201010602219.0
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102130206A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 王科范;楊曉光;楊濤;王占國
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，包括如下步驟：

步驟1：選擇一n+型GaAs單晶片作為襯底；

步驟2：在n+型GaAs單晶片上依次生長n型GaAs層和本征GaAs緩沖層；

步驟3：在本征GaAs緩沖層上生長多個周期的量子點結構，作為電池的i吸收層；

步驟4：在多個周期的量子點結構上依次生長本征GaAs層、p型GaAs層、p+型GaAs層、p型Al_0.4Ga_0.6As層和p型GaAs層；

步驟5：在p型GaAs層上生長ZnS/MgF₂層；

步驟6：在ZnS/MgF₂層上生長并制作上金屬電極；

步驟7：在n+型GaAs單晶片的下表面制作下金屬電極；

步驟8：對電池組件進行封裝，完成太陽電池的制作。

2.根據權利要求1所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中多個周期的量子點結構的每一周期包括：一摻硅的InAs量子點層和GaAs間隔層。

3.根據權利要求2所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中多個周期的量子點結構的周期數小于100。

4.根據權利要求2所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中所述的多個周期的量子點結構中的InAs量子點層的沉積厚度介于1.7到3個原子單層，生長溫度介于430℃和530℃之間；硅原子的沉積待InAs量子點成核后開始，硅原子的面密度介于(1-100)*10¹⁰cm^-2范圍之間，硅原子的沉積速度要保證在量子點完成生長前達到所需沉積量。

5.根據權利要求2所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中GaAs間隔層的生長溫度高于InAs量子點層的生長溫度，小于630℃，GaAs間隔層的厚度不大于50nm。

6.根據權利要求1所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中步驟2-步驟4是采用分子束外延法或金屬有機化學沉積法。

7.根據權利要求1所述的硅摻雜的砷化銦/砷化鎵量子點太陽電池的制作方法，其中步驟5-步驟7是采用磁控濺射法或真空蒸發法。