[實用新型]減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池

有效

• 申請號: 201320474536.8
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN203398124U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙宇;肖志斌;許軍;韓志剛
• 申請（專利權）人: 天津恒電空間電源有限公司;中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/0687
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術領域

本實用新型屬于太陽能電池技術領域，特別是涉及一種減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池。

背景技術

隨著砷化鎵太陽能電池技術的不斷發展，砷化鎵太陽能電池由于具有高光電轉換效率以及良好的可靠性逐漸成為了倍受青睞的新一代高性能長壽命空間主電源。上世紀80年代初，航天飛行器空間主電源尤其是小衛星空間電源系統開始應用砷化鎵太陽能電池，砷化鎵組件在空間電源領域的應用比例日益增大，目前已超過90%。砷化鎵太陽能電池已成為太陽能電池領域的應用與研究的熱點。

目前，三結砷化鎵太陽能電池已憑借高光電轉換效率、高抗輻射能力等優勢基本上取代了單結砷化鎵太陽能電池。雖然三結砷化鎵太陽能電池與單結砷化鎵太陽能電池采用的原材料基本相同，但由于三結砷化鎵太陽能電池有三個P-N結，外延結構復雜，而每一層外延生長質量都直接影響整個砷化鎵太陽能電池的性能，并且由于三結砷化鎵電池厚度較大、功率/重量低、柔性差，并且電池使用壽命低。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供厚度薄、重量輕、功率/重量高、柔韌性好、使用壽命長、牢固可靠的減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，采用如下技術方案：

減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池，包括GaInP/GaAs/Ge三結砷化鎵外延片，外延片背光面上的下電極、外延片受光面上的上電極和上電極上的減反射膜，其特點是：所述外延片的厚度去薄至0.14mm以下；所述上電極上制有梳狀密柵形柵線。

本實用新型還可以采用如下技術措施：

所述上電極為Au-Ge-Ag-Au結構上電極；所述下電極為Au-Ge-Ag結構下電極。

所述減反射膜為TiO₂/Al₂O₃減反射膜。

所述上電極的厚度為50nm的Au、20nm的Ge、300nm的Ag和50nm的Au；所述下電極的厚度為50nm的Au、30nm的Ge和4000nm的Ag。

所述減反射膜的厚度為60nm的TiO₂和90nm的Al₂O₃。

本實用新型具有的優點和積極效果：

1、本實用新型采用了減薄型的襯底，使外延片厚度為0.14mm以下，由于減小了電池的厚度，有效降低了電池的重量，大大提高太陽電池的功率/重量，并且提高了電池的柔韌性，延長了電池的使用壽命；由于上電極采用了梳狀密柵形柵線結構，有效減小了遮光功率損失與串聯電阻功率損失之和，提高了電池的光電轉換效率。

2、本實用新型采用Au-Ge-Ag-Au和Au-Ge-Ag作為收集光生電流的上、下電極材料體系，與電池半導體材料形成良好的歐姆接觸，有效提高了上、下電極的可焊性和牢固度。

3、本實用新型采用TiO₂、Al₂O₃材料作為減反射膜，能在短波段獲得很好的減反射效果，有效最低了電池表面的反射率，使短路電流的增益達到最高。

附圖說明

圖1是本實用新型減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池結構主視示意圖；

圖2是圖1中上電極的俯視示意圖；

圖3是本實用新型電池表面反射率曲線圖。

圖中的標號分別為：1-下電極；2-外延片；3-上電極；4-減反射膜；5-柵線。

具體實施方式

為能進一步公開本實用新型的發明內容、特點及功效，特例舉以下實例并結合附圖1-3進行詳細說明如下：

減薄柔性三結砷化鎵太陽能電池，包括GaInP/GaAs/Ge三結砷化鎵外延片，外延片背光面上的下電極、外延片受光面上的上電極和上電極上的減反射膜。

本實用新型的創新點在于：

所述外延片的厚度去薄至0.14mm以下；所述上電極上制有梳狀密柵形柵線。

本實用新型的創新點還包括：

所述上電極為Au-Ge-Ag-Au結構上電極；所述下電極為Au-Ge-Ag結構下電極。

所述減反射膜為TiO₂/Al₂O₃減反射膜。

所述上電極的厚度為50nm的Au、20nm的Ge、300nm的Ag和50nm的Au；所述下電極的厚度為50nm的Au、30nm的Ge和4000nm的Ag。