[发明专利]一种等离激元增强GaAs基多结太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.等离激元增强GaAs基多结太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)In_0.3Ga_0.7As底电池的制备：

(1-1)p-In_0.3Ga_0.7As薄膜的制备：利用分子束外延系统在衬底上生长p-In_0.3Ga_0.7As薄膜，生长温度为400-600℃，生长时间为0.5-2小时，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，In源炉温度为600-800℃，Zn源炉温度为300-800℃；

(1-2)第一n-In_0.3Ga_0.7As薄膜的制备：利用分子束外延方法在p-In_0.3Ga_0.7As薄膜上制备第一n-In_0.3Ga_0.7As薄膜，生长温度为400-600℃，生长时间为20分钟-1小时，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，In源炉温度为600-800℃，Si源炉温度为500-1200℃；

(1-3)Ag/Al合金纳米颗粒层的制备：采用电子束蒸发方法在第一n-In_0.3Ga_0.7As薄膜上生长Al/Ag纳米颗粒，生长功率为200-400瓦，生长时间为20-200秒；

(1-4)第二n-In_0.3Ga_0.7As薄膜的制备：利用分子束外延方法在p-In_0.3Ga_0.7As薄膜上制备第二n-In_0.3Ga_0.7As薄膜，生长温度为400-600℃，生长时间为1-3小时，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，In源炉温度为600-800℃，Si源炉温度为500-1200℃；

(2)GaAs隧穿结的制备：利用分子束外延方法在第二n-In_0.3Ga_0.7As薄膜上生长n-GaAs薄膜，生长温度为400-600℃，生长时间为2分钟-5分钟，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，Si源炉温度为500-1200℃；

利用分子束外延方法在n-GaAs薄膜表面生长p-GaAs薄膜，生长温度为400-600℃，生长时间为2分钟-5分钟，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，Zn源炉温度为300-800℃；

(3)GaAs顶电池的制备：

(3-1)p-GaAs薄膜的制备：利用分子束外延系统生长p-GaAs薄膜，生长温度为300-600℃，生长时间为1-5小时，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，Zn源炉温度为300-800℃；

(3-2)n-GaAs薄膜的制备：利用分子束外延系统生长n-GaAs薄膜，生长温度为300-600℃，生长时间为5-10小时，镓源炉温度为800-1000℃，砷源炉温度为200-400℃，Si源炉温度为500-1200℃；

(4)底电极的制备：首先采用激光衬底剥离方法将In_0.3Ga_0.7As底电池与衬底进行剥离，激光能量密度为200-3000mJ/cm²，剥离时间为10-20分钟；

采用电子束蒸发方法在In_0.3Ga_0.7As底电池的底面制备底电极，生长功率为200-400瓦，生长时间为20-200分钟生长底电极；生长完底电极后进行退火，退火温度为200-400℃，退火时间为10-60分钟；

(5)顶电极的制备：采用电子束蒸发方法在制备顶电极，生长功率为100-300瓦，生长时间为30-100分钟；生长完顶电极后进行退火，退火温度为200-400℃，退火时间为10-60分钟。