[發明專利]一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法

在審

• 申請號: 202011485427.7
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112599613A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王鑫;杜永超;歐偉;鐵劍銳;梁存寶;孫希鵬;李曉東;肖志斌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所;天津恒電空間電源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

1.一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，包括：

在以鍺為襯底的外延片的有源層表面涂覆光刻膠；

將所述外延片置于稀鹽酸溶液中腐蝕一定時間，取出所述外延片，置于去離子水中沖洗；

將沖洗后的所述外延片放置在混合酸溶液中腐蝕一定時間，將腐蝕后的所述外延片取出，在去離子水中浸泡一定時間，沖洗，沖洗后去除所述光刻膠；

用真空法在腐蝕后的所述外延片的非有源層表面上制備金接觸層和銀層；

將制備好所述金接觸層和銀層的所述外延片非制備電極面進行保護后將其固定在陰極板上，將所述陰極板浸入電解槽中，在所述銀層表面通過電鍍銀加厚層，電鍍完成后進行干燥處理；

將電鍍完所述銀加厚層的所述外延片置于真空燒結爐內，加熱至一定溫度后恒溫一段時間，冷卻至室溫后取出，得到與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極。

2.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：所述真空法包括蒸鍍法，具體步驟為將腐蝕后的所述外延片置于蒸鍍夾具上，放入真空鍍膜機中，抽真空后進行烘烤，烘烤完成后蒸鍍所述金接觸層，蒸鍍完成后繼續蒸鍍所述銀層。

3.根據權利要求2所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：腐蝕后的所述外延片進行烘烤時溫度為90～110℃，烘烤8～12min；所述金接觸層蒸鍍速率為1.5～2.5nm/s，蒸鍍厚度為100～140nm；所述銀層蒸鍍速率為0.8～1.2nm/s，蒸鍍厚度設為40～60nm。

4.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：所述真空法還包括磁控濺射法，具體步驟為將腐蝕后的所述外延片放入真空室中抽真空后進行烘烤，烘烤完成后濺射所述金接觸層，濺射完成后繼續濺射所述銀層。

5.根據權利要求4所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：腐蝕后的所述外延片進行烘烤時溫度為90～110℃，烘烤8～12min；所述金接觸層濺射生長速率為1.5～2.5nm/s，厚度設為100～140nm；所述銀層濺射生長速率為0.8～1.2nm/s，厚度設為40～60nm。

6.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：所述稀鹽酸溶液為5％稀鹽酸溶液，所述外延片在所述稀鹽酸溶液中浸泡55～65s，沖洗多次至干凈；所述混合酸溶液為HF:HNO₃:H₂O體積比為2:1:10的混合溶液，沖洗后的所述外延片在所述混合酸溶液中浸泡28～32s，在所述去離子水中先浸泡9～11min，沖洗多次至干凈。

7.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：將制備好所述金接觸層和所述銀層并且另一面做好保護層的所述外延片的電池區域浸入所述電解槽中的電解液中，所述陰極板上的金屬夾保持在所述所述電解液的液面上方。

8.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：電鍍所述銀加厚層時，溫度為22～28℃，速度為2～3μm/h，所述銀加厚層厚度為4.5～5.5μm；電鍍完成后用去離子水沖洗多次至干凈，再用無水乙醇脫水烘干。

9.根據權利要求1所述的一種與鍺結合的空間用砷化鎵太陽電池電極制備方法，其特征在于：將電鍍完所述銀加厚層的所述外延片置于所述真空燒結爐內，加熱至335～345℃，恒溫18～22min。