[發明專利]一種用于光譜校準的多結電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201610761620.6
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106340564B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 李明陽;劉冠洲;畢京鋒;李森林;宋明輝;陳文俊
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042;G01R31/26;H02S50/10
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技術領域

本發明涉及一種用于光譜校準的多結電池及其制作方法，屬于半導體器件與工藝技術領域。

背景技術

為了解決能源危機，太陽電池得到迅猛發展。這對于太陽電池的測試表征系統也提出了新的要求，目前常見的太陽能電池測試系統主要有光源、源表、探針臺及數據處理軟件構成。光源是指太陽光譜模擬器，對于目前常見的多結電池測試系統，需要準確的模擬從300nm到2000nm的太陽光譜，所以需要有不同波長吸收的單結電池來標定模擬器的太陽光譜與所測多結電池的光譜吻合性。

目前校準光譜用的電池主要是ISOtype單結子電池，其電池外延結構往往將其上或其下的外延層采用相似厚度的N摻或P摻外延層結構代替。這種方法制作的校準光譜用單結電池，需要更改該單結電池其上或其下電池的外延生長條件，重新編寫程序或者換用生長襯底，這給外延端及芯片端都帶來不便；更重要的是，這種方法生長的單結電池，存在光子循環效應，從而使單結電池的光譜跟多結電池中該結電池的光譜有所差異，導致測試光譜不夠匹配，影響測試的準確性。

中國專利文獻CN102435926A公開了一種用于確定光伏器件的參數的方法，其采用將非光譜校準結電池的p-i-n結中的i層轉變為導電層，這種方法即是isotype型校準電池的一種，該導電層不可避免會有輻射復合產生的光子循環效應，從而使單結電池的光譜跟多結電池中該結電池的光譜有所差異。

發明內容

本發明提供了一種用于光譜校準的多結電池及其制作方法。該多結電池采用多結電池外延制作而成，只能有某一層外延層單結電池正常工作，其余外延層處于短路狀態。

一種用于光譜校準的多結電池，從上到下包括頂電極、具備多個子電池的外延結構和底電極，其特征在于：所述具備多個子電池的外延層結構與待測多結電池外延層結構相同，所述外延結構的其中一子電池作為校準電池，其余子電池作為非校準電池，所述各個所述非校準電池設有短路電路結構，當外部電源接通所述頂電極和底電極時，所述非校準電池處于短路狀態，只有所述校準電池正常導通，處理工作狀態。

優選地，所述非校準子電池的側壁及上、下表面的設有金屬結構，電性連接所述非校準電池的上、下表面，并與所述頂電極或底電極連接，構成所述短路電路結構。

優選地，所述外延結構的各個子電池之間通過隧穿結連接，所述短路電路結構通過所述隧穿結與所述非校準電池的上表面或下表面形成電性連接。

優選地，所述隧穿結的摻雜濃度足夠高，使其與所述短路電路結構形成歐姆接觸。

優選地，所述外延結構的頂面具有歐姆接觸層，各個子電池之間具有隧穿結，各個子電池包括發射區和基區。

優選地，所述外延結構具有臺階，所述臺階包含多個子結電池中的至少一個子電池的發射區與基區，臺階的上表面為該子電池的外延層上的歐姆接觸層或隧穿結，臺階的下表面為該子電池下的隧穿結或襯底。

優選地，所述臺階表面與側壁上覆蓋有金屬結構作為短路電路結構，該金屬結構與臺階表面的外延層形成歐姆接觸，將所述臺階中所包含的子電池上、下表面形成電性連接，使該結子電池處于短路狀態。

在一個具體實施例中，所述外延結構的各子電池之間具有隧穿結外延結構，各結子電池外延結構具有臺階狀側壁結構，且該側壁上包覆一層能形成歐姆接觸的金屬結構，包覆的金屬結構能夠將多結電池其中一結電池的之外的外延層進行短路，形成了多結電池其中一結外延層的單結電池，該多結電池工作時只有某一單層外延正常工作，可以用來進行光譜標定。

一種用于光譜校準的多結電池的制作方法，包含如下步驟：提供一與待測多結電池外延層結構相同的外延結構，其具備多個子電池；確定所述外延結構的其中一結子電池作為校準電池，其余子電池作為非校準電池；在所述外延結構上制作頂電極、底電極及短路電路結構，當外部電源接通所述頂電極和底電極時，所述非校準電池處于短路狀態，只有所述校準電池正常導通，處理工作狀態。