[實(shí)用新型]一種GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520388913.5
• 申請(qǐng)日: 2015-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN204760392U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭貴忠;彭娜;張楊;陳升陽(yáng);潘旭;楊翠柏;王智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞德興陽(yáng)新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0216
• 分類號(hào): H01L31/0216
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜。

背景技術(shù)

隨著世界傳統(tǒng)能源供應(yīng)短缺的危機(jī)日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能作為清潔、可再生能源愈發(fā)得到重視，光伏發(fā)電成為了目前利用太陽(yáng)能的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。太陽(yáng)能電池是把光能直接轉(zhuǎn)換為電能的光電子器件，其光電轉(zhuǎn)化效率的提高一直是人們關(guān)注的主要問(wèn)題，而影響太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的主要因素之一為入射光的反射損失，進(jìn)而減反射膜的優(yōu)化設(shè)計(jì)就成為研究熱點(diǎn)之一。從太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率定義來(lái)看，為提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)減少電池表面的光反射損失，增加光入射。目前主要采用的方法是在電池表面鍍一層或多層光學(xué)性質(zhì)匹配的減反射膜，而TiO2/Al2O3、TiO2/SiO2、Ta2O5/SiO2、MgF2/SiO2等是應(yīng)用較為廣泛的幾種減反膜系。如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)中的GaAs系太陽(yáng)能電池減反膜，包括二氧化鈦與二氧化硅兩層薄膜，其中二氧化鈦薄膜02采用離子源輔助電子束蒸鍍的方法直接沉積在GaAs系外延片的窗口層或頂電池材料01上，二氧化硅薄膜03直接沉積在二氧化鈦薄膜02上。在所述的現(xiàn)有技術(shù)中的GaAs系太陽(yáng)能電池減反膜鍍制前，離子源將會(huì)提前2分鐘開啟，清潔GaAs系外延片表面，所以此時(shí)，如果不能很好地調(diào)節(jié)、控制離子源的功率，則可能對(duì)外延片表面造成物理?yè)p傷，并且離子源釋放的制程氣(氧氣)將會(huì)對(duì)金屬銀柵線電極04側(cè)壁進(jìn)行轟擊與氧化，造成太陽(yáng)能電池片外觀異常，光電轉(zhuǎn)換效率減小，良率降低。

實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，在一層或多層光學(xué)性質(zhì)匹配的減反射膜鍍制過(guò)程中，經(jīng)常采用射頻離子源或霍爾源進(jìn)行離子束輔助鍍膜。離子源產(chǎn)生的等離子體對(duì)GaAs系外延片表面可起到清潔的作用，但若離子源功率過(guò)大時(shí)則等離子體容易對(duì)GaAs系外延片表面造成一定程度的物理?yè)p傷，且離子源釋放的部分未解離的氧氣容易氧化銀柵線電極，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率減小、外觀異常，太陽(yáng)能電池片整體良率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜，可以提升太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，保證良好的電池片外觀，提高太陽(yáng)能電池片的電性良率，同時(shí)減緩了蒸鍍機(jī)臺(tái)襯板的更換頻率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為：一種GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜，由從下往上依次層狀疊加的第一層二氧化鈦薄膜、第二層二氧化鈦薄膜及一層二氧化硅薄膜組成，其中，在GaAs系太陽(yáng)能電池的窗口層或頂電池材料上通過(guò)電子束蒸鍍沉積出第一層二氧化鈦薄膜，在所述第一層二氧化鈦薄膜上采用離子源輔助電子束蒸鍍沉積出第二層二氧化鈦薄膜，在所述第二層二氧化鈦薄膜上采用離子源輔助電子束蒸鍍沉積出一層二氧化硅薄膜，形成表面減反結(jié)構(gòu)。

所述第一層二氧化鈦薄膜的厚度為10nm～25nm，折射率為1.808～2.290。

所述第二層二氧化鈦薄膜的厚度為25nm～45nm，折射率為2.198～2.570。

所述二氧化硅薄膜的厚度為70nm～110nm，折射率為1.4～1.7。

所述第一層二氧化鈦薄膜、第二層二氧化鈦薄膜及二氧化硅薄膜的鍍制真空度為1x10^-4Pa，加熱溫度為40～100℃，真空腔體內(nèi)通入氧氣10sccm，離子源電流為100～500mA，電壓為100～1500V。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：

1、本實(shí)用新型所提供的GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜是在現(xiàn)有技術(shù)的兩層減反膜基礎(chǔ)上，增加了第一層二氧化鈦保護(hù)層，避免第二層二氧化鈦薄層與二氧化硅薄層鍍制時(shí)等離子體對(duì)GaAs系太陽(yáng)能電池外延片表面及金屬銀柵線電極的物理轟擊與氧化，一定程度上提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，解決了電池片外觀異常，提高了太陽(yáng)能電池片的良率。

2、鍍制的二氧化鈦薄膜可以可有效減輕離子源產(chǎn)生的等離子體對(duì)GaAs系太陽(yáng)能電池片表面產(chǎn)生的物理?yè)p傷。

3、二氧化鈦薄膜對(duì)太陽(yáng)能電池及金屬銀柵線電極表面起到保護(hù)的作用，避免了等離子體(制程氣為氧氣)對(duì)金屬銀柵線電極側(cè)壁的轟擊與氧化，提升太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率，保證良好的電池片外觀，提高了太陽(yáng)能電池片的良率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述GaAs系太陽(yáng)能電池三層減反膜的橫截面示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的GaAs系太陽(yáng)能電池片的橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。