[实用新型]一种砷化镓电池外延结构

说明书

本实用新型提供一种砷化镓电池外延结构。该砷化镓电池外延结构包括衬底和设置在衬底上的牺牲层和电池层，沿远离衬底的方向，牺牲层和电池层依次叠置，牺牲层能通过湿法腐蚀辅助衬底与电池层分离，牺牲层从边缘区域向中心区域厚度逐渐降低。该砷化镓电池外延结构牺牲层结构设计，在湿法腐蚀剥离衬底的过程中，有助于腐蚀液对牺牲层的边缘区域进行腐蚀之后向其中心区域流动，从而能加快牺牲层的整体腐蚀速率，同时，使牺牲层的边缘区域被腐蚀液腐蚀掉之后，还能在一定程度上相对降低电池层的弯曲程度，从而在一定程度上降低了弯曲的电池层与衬底形成闭合的可能性，有助于腐蚀液对牺牲层的中间区域进行快速腐蚀，进而提高了衬底的剥离效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体地，涉及一种砷化镓电池外延结构。

背景技术

砷化镓(GaAs)是吸收太阳光最优选材料之一，由砷化镓制备的太阳能电池，具有转化效率高、温度特性好，抗辐射能力强等特点，砷化镓太阳能电池应用越来越广泛。

大多数砷化镓薄膜都是在价格昂贵的单晶衬底上制备的，成本高昂。衬底剥离技术为太阳能电池向薄膜化发展提供了必要技术支持。衬底的重复性利用也降低了薄膜太阳能电池的制作成本，且减少制作过程对环境的污染和资源的浪费。

通常衬底与电池层之间生长厚度为100nm左右的牺牲层，然后采用湿法酸腐蚀工艺对衬底进行剥离，腐蚀过程由电池四周向中心进行，不仅需要较长腐蚀时间，而且牺牲层四周被腐蚀掉的位置，由于电池层弯曲与衬底容易形成闭合，腐蚀液较难进一步对牺牲层的中心位置进行腐蚀。牺牲层较中心位置常得不到完全有效腐蚀，这容易导致衬底剥离过程中电池层被拉扯力撕破。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种砷化镓电池外延结构。该砷化镓电池外延结构通过设置从边缘区域向中心区域厚度逐渐降低的牺牲层，在湿法腐蚀剥离衬底的过程中，有助于腐蚀液对牺牲层的边缘区域进行腐蚀之后向其中心区域流动，从而能加快牺牲层的整体腐蚀速率，同时，牺牲层的结构设计，使牺牲层的边缘区域被腐蚀液腐蚀掉之后，还能在一定程度上相对降低电池层的弯曲程度，从而在一定程度上降低了弯曲的电池层与衬底形成闭合的可能性，有助于腐蚀液对牺牲层的中间区域进行快速腐蚀，进而提高了衬底的剥离效率。

本实用新型提供一种砷化镓电池外延结构，包括衬底和设置在所述衬底上的牺牲层和电池层，沿远离所述衬底的方向，所述牺牲层和所述电池层依次叠置，所述牺牲层能通过湿法腐蚀辅助所述衬底与所述电池层分离，所述牺牲层从边缘区域向中心区域厚度逐渐降低。

优选地，所述牺牲层边缘区域与中心区域的厚度差范围为10～50nm。

优选地，所述牺牲层的远离所述衬底的一面为向所述衬底侧凹陷的凹弧面，所述牺牲层的靠近所述衬底的一面为向所述电池层侧凹陷的凹弧面。

优选地，所述牺牲层的远离所述衬底的一面为向所述衬底侧凹陷的凹弧面，所述牺牲层的靠近所述衬底的一面为平面。

优选地，所述牺牲层的远离所述衬底的一面为平面，所述牺牲层的靠近所述衬底的一面为向所述电池层侧凹陷的凹弧面。

优选地，还包括缓冲层，所述缓冲层设置在所述衬底与所述牺牲层之间，且所述缓冲层的远离所述衬底的一面为向所述牺牲层侧凸起的凸弧面，且所述缓冲层的凸弧面与所述牺牲层的凹弧面相贴合。

优选地，还包括翘曲调节层和欧姆接触层，所述欧姆接触层和所述翘曲调节层设置于所述牺牲层与所述电池层之间，且沿远离所述牺牲层的方向，所述欧姆接触层和所述翘曲调节层依次叠置，所述翘曲调节层的与所述电池层相接触的面为平面。

优选地，所述翘曲调节层采用AlInP或AlGaAs材料。