[發明專利]GaInP2/GaAs/Ge三結太陽能電池的制備方法

在審

• 申請號: 201611247545.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108269874A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 尹曉雪
• 申請（專利權）人: 西安科銳盛創新科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0735;H01L31/18
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• 代理人: 暫無信息

1.一種GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括:

(a)選取Si襯底；

(b)利用磁控濺射法，在所述Si襯底上形成Ge外延層；

(c)利用CVD方法，在所述Ge外延層上形成氧化層；

(d)利用LRC工藝對所述Ge外延層進行晶化；

(e)利用干法刻蝕工藝刻蝕所述氧化層；

(f)利用MOCVD工藝，在所述Ge外延層上形成GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池層，以完成所述GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池的制備。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(d)包括：

(d1)用激光照射帶有所述氧化層的所述Ge外延層直到所述Ge外延層升溫到第一溫度，在所述第一溫度下，所述激光照射部分的所述Ge外延層為熔融態且與其接觸的所述氧化層和所述Si襯底為非熔融態；

(d2)移除激光并使照射部分的所述Ge外延層冷卻以結晶；

(d3)連續采用激光照射全部所述Ge外延層并冷卻晶化直到全部所述Ge外延層都被晶化。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述氧化層為SiO₂層，所述LRC工藝參數為：激光功率為6.1kW/m，激光移動速度為400mm/min，所述第一溫度為500K。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(f)包括：

(f1)利用MOCVD工藝在所述Ge外延層上形成Ge底電池；

(f2)利用MOCVD工藝在所述Ge底電池上形成第一隧道結；

(f3)利用MOCVD工藝在所述第一隧道結上形成GaAs中電池；

(f4)利用MOCVD工藝在所述GaAs中電池上形成第二隧道結；

(f5)利用MOCVD工藝在所述第二隧道結上形成In_0.49Ga_0.51P頂電池。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第一隧道結為p⁺-Al_0.3Ga_0.7As/n⁺-GaAs隧道結。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第二隧道結為p⁺-GaAs/n⁺-GaAs隧道結。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述Ge外延層上形成GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池層之后，還包括：

(x1)在所述太陽能電池層上分別形成接觸層和減反射膜；

(x2)形成接觸電極。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述接觸電極包括位于所述Si襯底底部的負電極和位于所述接觸層上的正電極。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述減反射膜材料為MgF₂/ZnS。

10.一種GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池，其特征在于，所述GaInP₂/GaAs/Ge三結太陽能電池由權利要求1～9任一項所述的方法制備形成。