[發明專利]一種太陽能電池襯底的轉移方法

在審

• 申請號: 202011187739.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112018216A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 吳洪清;米萬里;李俊承;楊文斐;孫志泉
• 申請（專利權）人: 南昌凱迅光電有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 孫文偉

1.一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，包括以下步驟，

S1：電池結構生長，采用MOCVD設備在GaAs襯底（10）上生長電池外延層（36）；

S2：電池外延層（36）、柔性襯底（34）的表面進行金屬鍵合層蒸鍍，將生長好的電池外延層（36）和柔性襯底（34），經過有機超聲清洗，分別通過電子束和/或熱蒸發依次蒸鍍電池外延層金屬鍵合層（35）、柔性襯底金屬鍵和層（33）；

S3：臨時襯底（30）制作，選取一片單面拋光硅片，采用激光將硅片刻穿通孔（31），從而制作出臨時襯底（30）；

S4：臨時襯底（30）鍵合層蒸鍍，臨時襯底（30）完成激光打孔，經有機清洗、干燥后在正表面化學氣相沉積一層SiO₂，形成SiO₂犧牲層（32），并通過電子束沉積金屬鍵合材料；

S5：襯底轉移，將蒸鍍后的電池外延層金屬鍵合層（35）、柔性襯底（34）和SiO₂犧牲層（32）相對合在一起，經過低溫低壓，使電池外延層（36）、柔性襯底（34）和臨時襯底（30）牢牢地粘附起來，取得鍵合好的電池片；

S6：襯底去除，去除鍵合好的電池片上電池外延層（36）的GaAs襯底（10），直至露出GaInP腐蝕截止層（12）；

S7：器件制作，去除所述GaInP腐蝕截止層（12），在N-GaAs接觸層（13）上制作上電極；先采用負性光刻膠工藝光刻電極柵線圖形，用電子束和熱阻真空蒸鍍的方式，蒸鍍腔體溫度小于100℃，在外延片上制備金屬電極，并通過有機剝離形成上電極；將電池外延層（36）中N-GaAs接觸層（13）有選擇性腐蝕去除上電極以外部分，在電池外延層（36）的上電極以外區域，采用電子束或PECVD沉積的方法在外延片上蒸鍍減反射膜；

S8：退火，采用400℃快速退火爐，退火60s，形成良好的歐姆接觸；

S9：臨時襯底（30）轉移，在退火好的電池表面涂一層容易去除的光刻膠作為臨時保護層，使用化學溶液分離臨時襯底（30）；

S10：劃片、測試，采用金剛石刀片切割或激光切割對電池芯片分割，將非電池區域部分切除留下完整電池芯片，將切割好電池芯片側面腐蝕清洗掉切割殘渣顆粒，完成測試。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述電池外延層（36）生長過程通過使用分子束外延和/或金屬有機物化學氣相沉積方法實現的。

3.根據權利要求1所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述通孔（31）橫截面設置為圓形和矩形結構。

4.根據權利要求1所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述柔性襯底（34）設置為剛性襯底，采用PI、PET、不銹鋼或者可伐合金材質。

5.根據權利要求3所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述單面拋光硅片厚度設置為300~500μm，所述通孔（31）尺寸設置為1~3mm，相鄰所述通孔（31）之間的間隙設置為1~10mm。

6.根據權利要求1所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述化學溶液為檸檬酸、雙氧水、磷酸、硝酸、氫氟酸或者冰乙酸單一組成和/或多個組合。

7.根據權利要求2所述的一種太陽能電池襯底的轉移方法，其特征在于，

所述電池外延層（36）從下往上依次包括N-GaAs的緩沖層（11）、GaInP腐蝕截止層（12）、N-GaAs接觸層（13）、GaInP頂電池（14）、第一隧穿結（15）、GaAs中電池（16）、第二隧穿結（17）、InGaAs底電池（18）和P-InGaAs接觸層（19）。