[发明专利]制造太阳能电池的方法

权利要求书

1.一种制造太阳能电池的方法，其包括：

提供第一衬底；

在第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；

安装并接合代用第二衬底，所述代用第二衬底由热膨胀系数大体上类似于所述层序列的顶部上的半导体层的热膨胀系数的材料组成；以及

移除所述第一衬底。

2.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述接合步骤是低共熔接合。

3.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述代用第二衬底的所述热膨胀系数在每开尔文度6ppm到7ppm的范围内。

4.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述代用第二衬底由具有大约80％的硅和20％的铝的硅铝合金组成。

5.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述沉积层序列包括：

形成第一子电池，其包括具有第一能带隙和第一晶格常数的第一半导体材料；

形成第二子电池，其包括具有第二能带隙和第二晶格常数的第二半导体材料，其中所述第二能带隙小于所述第一能带隙，且所述第二晶格常数大于所述第一晶格常数到所述第二晶格常数；以及

形成定位于所述第一子电池与所述第二子电池之间的晶格常数过渡材料，所述晶格常数过渡材料具有从所述第一晶格常数逐渐改变为所述第二晶格常数的晶格常数。

6.根据权利要求5所述的制造太阳能电池的方法，其中所述过渡材料由基于As、P、N、Sb的II-V化合物半导体中的任一者组成，所述半导体符合以下约束条件：具有大于或等于所述第一子电池的平面内晶格参数且小于或等于所述第二子电池的平面内晶格参数的平面内晶格参数，且具有大于所述第二子电池的能带隙能量的能带隙能量，且所述过渡材料的所述能带隙在其整个厚度上保持恒定于大约1.50eV。

7.根据权利要求5所述的制造太阳能电池的方法，其中所述过渡材料由(In_xGa_1-x)_yAl_1-yAs组成，其中x和y经选择以使得夹层材料的能带隙在其整个厚度上保持恒定。

8.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述半导体材料层序列形成：底部子电池，其具有在0.8eV到1.2eV的范围内的能带隙；

中间子电池，其具有在1.2eV到1.6eV的范围内的能带隙，所述中间子电池安置在所述底部电池上并与所述底部电池晶格失配；以及

顶部子电池，其具有在1.8eV到2.1eV的范围内的能带隙，且安置在所述中间电池上并与所述中间电池晶格匹配。

9.根据权利要求8所述的制造太阳能电池的方法，其中所述顶部子电池由InGa(Al)P组成。

10.根据权利要求8所述的制造太阳能电池的方法，其中所述中间子电池由GaAs、GaInP、GaInAs、GaAsSb或GaInAsN发射极区和GaAs、GaInAs、GaAsSb或GaInAsN基极区组成。

11.根据权利要求8所述的制造太阳能电池的方法，其中所述底部太阳能子电池由InGaAs基极和发射极层组成，或由InGaAs基极层和InGaP发射极层组成。

12.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中所述第一衬底由砷化镓或锗组成。

13.根据权利要求1所述的制造太阳能电池的方法，其中通过研磨、抛光或蚀刻来移除所述第一衬底。