[實用新型]太陽能電池外延片

有效

• 申請號: 201520458731.0
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN204927302U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 黃添懋;楊曉杰;劉鳳全;葉繼春
• 申請（專利權）人: 蘇州強明光電有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/032
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池技術領域。具體地說，涉及一種太陽能電池外延片。

背景技術

GaAs太陽能電池技術發展迅速，應用領域從太空應用逐步擴展到地面應用，在便攜式能源和消費電子領域市場前景廣闊。利用外延剝離技術(ELO技術)制作GaAs太陽能電池，一方面可以將GaAs襯底剝離后重復利用，顯著降低產品成本；另一方面，可制作柔性的GaAs太陽能電池，不僅效率比剝離前有所提高，且產品質量更輕并具有柔性，更有利于航空航天和便攜式應用等，用途廣泛。

現有技術中利用外延剝離技術制作GaAs太陽能電池的過程一般為：首先，利用外延生長技術制作出具有GaAs襯底、AlGaAs犧牲層和GaAs電池層的太陽能電池外延片；然后，在GaAs電池層上表面設置金屬電極，并將設置了金屬電極的一側粘貼(例如用雙面膠、光刻膠、臘等)到轉移襯底(如很薄的銅片、塑料薄膜等)上；最后，將其整個浸入選擇性腐蝕的酸性溶液中，由于酸性溶液對AlGaAs犧牲層的選擇性腐蝕(酸性溶液，如氫氟酸對AlGaAs和GaAs的腐蝕選擇比很大)，最終使得GaAs襯底與GaAs電池層被分開。襯底被剝離后經過處理可以重復利用，而在剝離下來的GaAs電池結構上進一步制作金屬柵極和減反膜等，即可形成GaAs太陽能電池。

上述利用外延剝離技術制作太陽能電池時，犧牲層是在GaAs襯底上制作的一層連續的、厚度均勻的、且x為確定值的Al_xGa_1-xAs層。因此，在現有的外延剝離技術工藝中，理想情況下，酸性溶液對犧牲層的腐蝕是從外圍逐漸腐蝕到中心的。實際情況下，由于外延生長(沉積)工藝，金屬電極制作工藝、粘貼轉移襯底時所用的膠體等各方面因素，會在太陽能電池外延片的各處產生不均勻的應力。在剝離過程中，在應力的影響下，酸性溶液對犧牲層的腐蝕呈現出腐蝕速率各處不同的情況。這種情況會導致：1、酸性溶液在部分區域向內部腐蝕較快(酸性溶液沿著該不規則的通道深入內部)，而局部地區腐蝕較慢。腐蝕較快的地區產生的氣體容易積累在襯底和GaAs電池層之間不易排出，阻礙了酸性溶液對犧牲層的進一步腐蝕或者說阻礙了酸性溶液向腐蝕化學反應前沿的補充；2、產生的氣體不能及時排出，還容易導致氣體中所含的氧與GaAs電池層或襯底發生反應，造成電池層損壞(氧和GaAs反應會導致GaAs更容易被酸性溶液腐蝕)或者不易修復的襯底缺陷(對襯底二次利用有影響)；3、氣體積累，在內部產生一定的壓力，嚴重的情況會損壞GaAs電池層或者襯底。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現有技術中利用外延剝離技術制作太陽能電池時，其犧牲層各處的腐蝕速度不一致且不可控，容易導致電池層和襯底的損壞，從而提出一種犧牲層的腐蝕速度沿一個方向較快而其垂直方向較慢的太陽能電池外延片。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下技術方案：

一種太陽能電池外延片，包括依次設置的襯底、緩沖層、犧牲層和太陽能電池層，犧牲層至少包括第一犧牲層和第二犧牲層，第一犧牲層緊貼緩沖層設置，第二犧牲層緊貼第一犧牲層設置，第一犧牲層的被腐蝕速度大于第二犧牲層的被腐蝕速度；

在第一犧牲層上分布有多個相互平行的條形凹槽，第二犧牲層上具有多個與條形凹槽緊密配合的條形凸起；和/或，

在第一犧牲層上分布有多個孔，孔位于相互平行的多條直線上，位于同一直線上的相鄰兩個孔之間的距離小于0.5毫米，第二犧牲層上具有多個與孔緊密配合的凸起。

優選地：

襯底的對側具有兩個相互平行的切邊；

條形凹槽垂直于襯底的兩個切邊；

孔所在的直線垂直于襯底的兩個切邊。

優選地，條形凹槽的寬度為0.5～2毫米，孔為圓孔，其內徑為0.5～2毫米。

優選地，相鄰兩個條形凹槽之間距離為5～20毫米，孔所在的相鄰兩條平行直線之間的距離為5～20毫米。

優選地，第一犧牲層和第二犧牲層的總厚度為0.5～8微米，且第一犧牲層和第二犧牲層的厚度比為3～5:1。

優選地，條形凹槽縱截面為上方開口的方形或梯形或弧形或U形，孔為圓柱形、長方體形、圓錐形、棱錐形、圓臺形或棱臺形。

本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：