[發明專利]一種倒裝太陽能電池芯片制造方法

有效

• 申請號: 201410446310.6
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN105390566B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 武智平
• 申請（專利權）人: 新疆中興能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及半導體器件制作技術領域，具體而言，涉及一種倒裝太陽能電池芯片制造方法。

背景技術

由于化石燃料的不可再生性及其引發的環境問題，開發可再生能源已成為全球性的課題。太陽能電池可將太陽能直接轉換為電能，這在很大程度上減少了人們對化石燃料的依賴，因此發展太陽能電池具有深遠的戰略意義。近些年來，隨著聚光光伏技術的發展，多結Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體太陽能電池因其高光電轉換效率而越來越受到關注。

相比于晶格匹配藝術級的GaInP/Ga(In)As/Ge常規三結電池，倒裝異質生長的多結電池具有各節子電池電流匹配的優點，且具備更高的轉換效率，已成為空間應用以及民用的另一種選擇。然而倒裝太陽能電池相比于常規三結電池而言其芯片制程更加的復雜，成本也相對較高，因此如何簡化制程、降低成本已成為提升其市場競爭力的關鍵所在。

發明內容

本發明提供一種倒裝太陽能電池芯片制造方法，用以簡化倒裝太陽能電池芯片的制作過程，以及降低其制作成本。

為達到上述目的，本發明提供了一種倒裝太陽能電池芯片制造方法，包括以下步驟：

S1：在一電池本體襯底上方依次淀積一腐蝕截止層、一n型GaAs歐姆接觸層、一帶隙遞減的多結電池以及一p型GaAs歐姆接觸層，以形成一倒裝太陽能電池外延層；

S2：提供一支撐襯底；

S3：在倒裝太陽能電池外延層和支撐襯底表面分別蒸鍍一鍵合金屬層；

S4：采用金屬鍵合工藝，將上一步驟中的兩個鍵合金屬層進行鍵合；

S5：去除電池本體襯底和腐蝕截止層，露出n型GaAs歐姆接觸層；

S6：在n型GaAs歐姆接觸層表面進行劃分，將其表面劃分為多個形狀為矩形的子單元；

S7：根據一設定的腐蝕圖形，運用光刻工藝在每一子單元表面分別逐層腐蝕掉n型GaAs歐姆接觸層、帶隙遞減的多結電池以及p型GaAs歐姆接觸層，露出倒裝太陽能電池外延層上的鍵合金屬層；

S8：在每一子單元表面分別制作正電極和負電極，其中，在未經S7步驟腐蝕過的位置制作負電極，在經S7步驟腐蝕過的位置制作正電極，其中，負電極包括兩個相互平行的主柵和多個與主柵垂直的副柵；

S9：去除每一子單元中多個副柵之間的n型GaAs歐姆接觸層；

S10：在每一子單元的表面淀積減反射層；

S11：腐蝕掉每一子單元中正電極表面和主柵表面的減反射層；

S12：將每一子單元分離，得到多個倒裝太陽能電池芯片。

可選的，電池本體襯底為一n型GaAs襯底。

可選的，多結電池為三結電池或四結電池。

可選的，支撐襯底的材質為玻璃、硅或金屬。

可選的，鍵合金屬層的材質為金。

可選的，步驟S7中的腐蝕過程為采用濕法腐蝕工藝進行。

可選的，正電極、主柵和副柵的剖面均為等腰梯形。

可選的，腐蝕圖形為矩形。

可選的，減反射層包括多層氧化物，氧化物為以下任意一種：Al₂O₃、Ti₃O₅和SiO₂。

可選的，在步驟S11之后S12之前，還包括一將經S1～S11步驟制作的結構置于退火爐中進行熔合的步驟。

本發明的提供的倒裝太陽能電池芯片制造方法可以一次性同時制備電池芯片的正電極和負電極，且支撐襯底的可選性增強，可有效地簡化制程工藝，提高生產效率，縮減生產成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一個實施例的倒裝太陽能電池芯片制造方法流程圖；

圖2為兩個鍵合金屬層鍵合之后的剖面圖；

圖3為將n型GaAs歐姆接觸層表面劃分為多個子單元的示意圖；

圖4為經S7步驟中腐蝕過程后的子單元剖面圖；

圖5為制作正電極和負電極之后的子單元的平面示意圖；

圖6為制作正電極和負電極之后的子單元中副柵位置處的剖面圖；

圖7為制作正電極和負電極之后的子單元中主柵位置處的剖面圖；