[实用新型]减薄柔性三结砷化镓太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，特别是涉及一种减薄柔性三结砷化镓太阳能电池。

背景技术

随着砷化镓太阳能电池技术的不断发展，砷化镓太阳能电池由于具有高光电转换效率以及良好的可靠性逐渐成为了倍受青睐的新一代高性能长寿命空间主电源。上世纪80年代初，航天飞行器空间主电源尤其是小卫星空间电源系统开始应用砷化镓太阳能电池，砷化镓组件在空间电源领域的应用比例日益增大，目前已超过90%。砷化镓太阳能电池已成为太阳能电池领域的应用与研究的热点。

目前，三结砷化镓太阳能电池已凭借高光电转换效率、高抗辐射能力等优势基本上取代了单结砷化镓太阳能电池。虽然三结砷化镓太阳能电池与单结砷化镓太阳能电池采用的原材料基本相同，但由于三结砷化镓太阳能电池有三个P-N结，外延结构复杂，而每一层外延生长质量都直接影响整个砷化镓太阳能电池的性能，并且由于三结砷化镓电池厚度较大、功率/重量低、柔性差，并且电池使用寿命低。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供厚度薄、重量轻、功率/重量高、柔韧性好、使用寿命长、牢固可靠的减薄柔性三结砷化镓太阳能电池。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，采用如下技术方案：

减薄柔性三结砷化镓太阳能电池，包括GaInP/GaAs/Ge三结砷化镓外延片，外延片背光面上的下电极、外延片受光面上的上电极和上电极上的减反射膜，其特点是：所述外延片的厚度去薄至0.14mm以下；所述上电极上制有梳状密栅形栅线。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述上电极为Au-Ge-Ag-Au结构上电极；所述下电极为Au-Ge-Ag结构下电极。

所述减反射膜为TiO₂/Al₂O₃减反射膜。

所述上电极的厚度为50nm的Au、20nm的Ge、300nm的Ag和50nm的Au；所述下电极的厚度为50nm的Au、30nm的Ge和4000nm的Ag。

所述减反射膜的厚度为60nm的TiO₂和90nm的Al₂O₃。

本实用新型具有的优点和积极效果：

1、本实用新型采用了减薄型的衬底，使外延片厚度为0.14mm以下，由于减小了电池的厚度，有效降低了电池的重量，大大提高太阳电池的功率/重量，并且提高了电池的柔韧性，延长了电池的使用寿命；由于上电极采用了梳状密栅形栅线结构，有效减小了遮光功率损失与串联电阻功率损失之和，提高了电池的光电转换效率。

2、本实用新型采用Au-Ge-Ag-Au和Au-Ge-Ag作为收集光生电流的上、下电极材料体系，与电池半导体材料形成良好的欧姆接触，有效提高了上、下电极的可焊性和牢固度。

3、本实用新型采用TiO₂、Al₂O₃材料作为减反射膜，能在短波段获得很好的减反射效果，有效最低了电池表面的反射率，使短路电流的增益达到最高。

附图说明

图1是本实用新型减薄柔性三结砷化镓太阳能电池结构主视示意图；

图2是图1中上电极的俯视示意图；

图3是本实用新型电池表面反射率曲线图。

图中的标号分别为：1-下电极；2-外延片；3-上电极；4-减反射膜；5-栅线。

具体实施方式

为能进一步公开本实用新型的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图1-3进行详细说明如下：

减薄柔性三结砷化镓太阳能电池，包括GaInP/GaAs/Ge三结砷化镓外延片，外延片背光面上的下电极、外延片受光面上的上电极和上电极上的减反射膜。

本实用新型的创新点在于：

所述外延片的厚度去薄至0.14mm以下；所述上电极上制有梳状密栅形栅线。

本实用新型的创新点还包括：

所述上电极为Au-Ge-Ag-Au结构上电极；所述下电极为Au-Ge-Ag结构下电极。

所述减反射膜为TiO₂/Al₂O₃减反射膜。

所述上电极的厚度为50nm的Au、20nm的Ge、300nm的Ag和50nm的Au；所述下电极的厚度为50nm的Au、30nm的Ge和4000nm的Ag。