[發明專利]一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202010528210.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111725340A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 楊文奕;王兵;何鍵華;黃嘉敬;曾桂平
• 申請（專利權）人: 中山德華芯片技術有限公司
• 主分類號: H01L31/0392
• 分類號: H01L31/0392;H01L31/0687;H01L31/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片，其特征在于，包括：

PI膜；

PI膜上表面設有P型電極；

P型電極上按照層狀結構依次疊加的P型InGaAs接觸層、InGaAs底電池、緩沖層、第二隧穿結、GaAs中電池、第一隧穿結、GaInP頂電池、N型GaAs接觸層；

N型GaAs接觸層上的N型電極和減反膜；

其中，所述P型電極和N型電極為同向電極。

2.根據權利要求1所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片，其特征在于：所述PI膜由聚酰亞胺膜涂覆有機硅類壓敏膠構成。

3.根據權利要求1所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片，其特征在于：所述P型電極由Au、Ag、Ti、Ni、Pd、Zn、Cu中的一種或幾種材料組成。

4.根據權利要求1所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片，其特征在于：所述N型電極由Au、Ag、Ti、Ni、Pd、Ge、Cu中的一種或幾種材料組成。

5.根據權利要求1所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片，其特征在于：所述減反膜由TiO₂、Al₂O₃組成。

6.一種權利要求1至5任意一項所述超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一砷化鎵襯底；

依次生長AlAs犧牲層、N型GaAs接觸層、GaInP頂電池、第一隧穿結、GaAs中電池、第二隧穿結、緩沖層、InGaAs底電池和P型InGaAs接觸層，得到外延片；

在外延片上表面制作P型電極，在P型電極表面貼附PI膜，在PI膜與外延片上表面涂覆光刻膠；

將外延片浸入剝離液中，通過腐蝕AlAs犧牲層完成砷化鎵襯底與外延層的剝離，得到貼膜外延層；

去除貼膜外延層表面光刻膠，使用雙面熱解膠膜將貼膜外延層下表面與剛性襯底粘結，得到假襯底外延層；

在假襯底外延層上表面制作N型電極；

使用氨水對N型電極以外區域的N型GaAs接觸層進行腐蝕至GaInP頂電池，使用王水對部分N型電極以外區域的GaInP頂電池進行腐蝕至GaAs中電池，使用磷酸對部分N型電極以外區域的其余外延層進行腐蝕至P型電極；

在貼膜外延層上表面制作減反膜，加熱去除貼膜外延層下表面的雙面熱解膠膜及剛性襯底，得到所需的超薄柔性砷化鎵太陽電池芯片。

7.根據權利要求6所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片的制作方法，其特征在于：所述PI膜面積小于外延片面積。

8.根據權利要求6所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片的制作方法，其特征在于：腐蝕AlAs犧牲層使用的溶液為HF溶液。

9.根據權利要求6所述的一種超薄柔性砷化鎵太陽能電池芯片的制作方法，其特征在于：加熱去除雙面熱解膠膜的條件是不低于250℃，時間不低于1小時。