[發(fā)明專(zhuān)利]砷化鎵太陽(yáng)能電池制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510533948.8
• 申請(qǐng)日: 2015-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105047762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北英沃泰電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18;H01L31/0693;H01L31/0687;H01L31/0216
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 陸林生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種砷化鎵太陽(yáng)能電池制備工藝。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能電池又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。它只要被光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏（Photovoltaic，photo光，voltaics伏特，縮寫(xiě)為PV），簡(jiǎn)稱(chēng)光伏。

太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。數(shù)據(jù)顯示2012年，我國(guó)太陽(yáng)能電池繼續(xù)保持產(chǎn)量和性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力愈益增強(qiáng)。隨著太陽(yáng)能電池行業(yè)的不斷發(fā)展，內(nèi)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也在不斷加劇，大型太陽(yáng)能電池企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)者的深入研究。正因?yàn)槿绱耍淮笈鷩?guó)內(nèi)優(yōu)秀的太陽(yáng)能電池品牌迅速崛起，逐漸成為太陽(yáng)能電池行業(yè)中的翹楚。

目前硅太陽(yáng)能電池主要應(yīng)用在地面，而發(fā)電轉(zhuǎn)換效率更高的砷化鎵太陽(yáng)能電池主要應(yīng)用在空間，它們都是剛性結(jié)構(gòu)的，但是在一些特定場(chǎng)合（如無(wú)人機(jī)、飛艇、可穿戴電子產(chǎn)品等領(lǐng)域）需要高效率的柔性的太陽(yáng)能電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種砷化鎵太陽(yáng)能電池制備工藝，通過(guò)所述工藝制備的太陽(yáng)能電池具有厚度薄，柔性好，散熱好，光電轉(zhuǎn)換效率高，牢固可靠的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種砷化鎵太陽(yáng)能電池制備工藝，其特征在于包括如下步驟：

多結(jié)太陽(yáng)能電池材料的生長(zhǎng)：自下而上分別生長(zhǎng)襯底層、第一電池結(jié)、第一隧道結(jié)、第二電池結(jié)、第二隧道結(jié)、第三電池結(jié)、第N隧道結(jié)、第N+1電池結(jié)，依次類(lèi)推以及接觸層，電池結(jié)之間通過(guò)隧道結(jié)進(jìn)行連通，其中N為大于2的自然數(shù)；

正面金屬化：通過(guò)光刻工藝腐蝕掉金屬電極以外的接觸層，在腐蝕后的接觸層上表面通過(guò)蒸發(fā)工藝形成歐姆接觸金屬層；

正面金屬臺(tái)面腐蝕：通過(guò)對(duì)歐姆接觸金屬層進(jìn)行光刻和腐蝕工藝，形成劃片道，劃片道與劃片道之間形成分離的金屬電極；

減反射膜涂覆：在金屬電極之外的上表面形成減反射膜；

襯底減薄：將襯底減薄至所需厚度；

背面金屬化：在減薄后的襯底的下表面形成背面金屬化層；

背面電鍍銅：在背面金屬化層的下表面通過(guò)電鍍工藝形成銅基板層。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述制備工藝還包括正面切割工藝：使用切割機(jī)沿劃片道進(jìn)行切割，切割深度以切入銅基板層的5微米-10微米為準(zhǔn)，將電池片切割成獨(dú)立的電池。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述制備工藝還包括引線鍵合工藝：用鍵合引線在分離后的電池上表面的電極上進(jìn)行串并聯(lián)工藝。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述襯底層使用GaAs或Ge。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電池結(jié)從上到下為窗口層、電池結(jié)層和阻隔層，所述窗口層的制作材料為N-In_xGa_(1-x)P，所述阻隔層的制作材料為P-In_xGa_(1-x)P，0<x<1。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電池結(jié)層為兩層結(jié)構(gòu)，上層為N-GaAs層，下層為P-GaAs層；或者，所述電池結(jié)層為兩層結(jié)構(gòu)，上層為N-In_xGa_(1-x)As層，下層為P-In_xGa_(1-x)As層，0<x<1；或者，所述電池結(jié)層為兩層結(jié)構(gòu)，上層為N-In_xGa_(1-x)P層，下層為P-In_xGa_(1-x)P層，0<x<1。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述隧道結(jié)為兩層結(jié)構(gòu)，上層為P⁺⁺-GaAs層，下層為N⁺⁺-GaAs層；或者，所述隧道結(jié)為兩層結(jié)構(gòu)，上層為P⁺⁺-Al_xGa_(1-x)As層，下層為N⁺⁺-In_xGa_(1-x)P層。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述歐姆接觸金屬層為三層結(jié)構(gòu)，從下到上依次為AuGeNi層、Ag層和Au層。