[发明专利]一种InGaN/Si双结太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种InGaN/Si双结太阳能电池的制备方法，制备过程包括选用清洗后的n-Si作为衬底；采用金属有机化学气相沉积技术即MOCVD在n-Si衬底上面生长AlN成核层；在AlN成核层上生长GaN缓冲层；在GaN缓冲层上生长n-In_xGa_1-xN层；在n-In_xGa_1-xN层上生长p-In_xGa_1-xN层，以及蒸镀正、负电极，其特征在于：制备过程中还包括以下步骤：

①在所述n-Si衬底和AlN成核层之间形成p-Si层

所述n-Si衬底上面生长AlN成核层前，通入流量20-40mL/min的TMAl和流量2-5L/min的NH₃，在500-700℃时，Al原子开始扩散到n-Si层中替代Si原子，形成表面高掺杂，然后升温至1000-1100℃，Al原子进一步扩散，与n-Si衬底形成结深0.01-0.5um的p-Si层，p-Si层上面生长出厚度50-100nm的所述的AlN成核层；AlN成核层和n-Si层之间形成的p-Si层与n-Si层构成了Si底电池；

②在所述p-In_xGa_1-xN层上蒸镀半透明电流扩展层

将生长p-In_xGa_1-xN层后的衬底和ITO材料置于电子束蒸发设备中，真空度设置为10^-4Pa以下，同时通入流量为2-5sccm的氧气，温度为150-300℃时，蒸镀1-3小时，p-In_xGa_1-xN层上形成150-350nm厚的ITO膜；取出蒸镀后的材料，再放入退火炉中，350-500℃的N₂环境下，退火10-20分钟，随炉冷却至常温，p-In_xGa_1-xN层上的ITO膜为半透明电流扩展层；在半透明电流扩展层上光刻出深度为50-100nm的正电极区域，半透明电流扩展层的其余部分被光刻胶覆盖形成保护区；在所述的正电极区域蒸镀正电极；

③在n-Si衬底背面蒸镀负电极

将n-Si衬底的背面朝上，置于电子束蒸发设备中，在n-Si衬底的背面上蒸镀Ti/Pd/Ag负电极，即完成InGaN/Si双结太阳能电池的制作。

2.根据权利要求1所述的InGaN/Si双结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述正电极为20nm/60nm厚的Ni/Au电极。

3.根据权利要求1所述的InGaN/Si双结太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述负电极为15nm/15nm/400nm厚的Ti/Pd/Ag电极。