[发明专利]一种高效剥离的太阳能电池牺牲层及其剥离方法

说明书

本明属于太阳能电池领域，具体涉及一种可高效剥离的太阳能电池牺牲层及其剥离方法，所述牺牲层贴附于太阳能电池外延结构的下表面且位于衬底的上方，所述牺牲层由超晶格结构构成，所述超晶格结构由至少一层量子点层制备而成。本发明将牺牲层设置为超晶格结构，与其他结构的牺牲层相比，这种结构的牺牲层易于被剥离去除，可加快剥离速率，减少对牺牲层上部电池结构的腐蚀和损坏，实现对牺牲层的有效剥离。

技术领域

本明属于太阳能电池领域，具体涉及一种可高效剥离的太阳能电池牺牲层。

背景技术

多种太阳能电池的制备是在衬底上完成，如砷化镓制备的太阳能电池，制备完成之后通常需要将衬底与太阳能电池间的牺牲层去除，即剥离衬底。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。目前的外延层的剥离技术多为通过对衬底和外延层之间设置的牺牲层进行湿法腐蚀，来分离衬底和外延层，在湿法腐蚀过程中，往往采用酸溶液化学腐蚀，由于牺牲层一般生长在衬底和外延层中间，所以腐蚀由边缘向内部腐蚀，随着腐蚀时间的进行，腐蚀难度越来越大，湿法腐蚀需要消耗大量时间。干法腐蚀采用等离子体浸没离子注入，待注入样品直接浸没在等离子体中，通过向样品加偏置电压(也可称为“注入电压”)，使得样品和等离子体之间形成注入鞘层电场；位于注入鞘层电场内和从等离子体进入注入鞘层电场的反应离子在电场的加速作用下直接注入到样品中。但是现有的干法腐蚀存在速度慢，容易对太阳能电池的外延结构带来损害。

发明内容

针对现有技术中从下至上层叠设置有衬底、牺牲层和太阳能电池外延结构的太阳能电池中间体(牺牲层贴附于太阳能电池外延结构的下表面)，本发明首先提供一种易于剥离的太阳能电池牺牲层，所述牺牲层由超晶格结构构成，所述超晶格结构由至少一层量子点层制备而成。

与其他结构的牺牲层相比，超晶格结构的牺牲层易于被剥离去除，可加快剥离速率，减少对牺牲层上部电池结构的腐蚀和损坏。

优选的，所述超晶格结构由多个量子点层层叠制备而成时，同一层中量子点的尺寸大小相差不超过10％，从太阳能电池外延结构的底部向下，不同的量子点层中量子点的尺寸逐渐增大。

上述结构在采用干法腐蚀对电池进行处理的过程中尤其适用，干法腐蚀的特点是前期进行的速度慢，后期速度快，且易于对小尺寸的量子点层进行刻蚀，本发明将靠近所述太阳能电池外延结构的量子点层中量子点的尺寸设置的较小，靠近衬底的量子点层的尺寸设置的较大，气体先对大体积的量子点层进行刻蚀，然后对小体积的量子点进行刻蚀，这样随着后期刻蚀速度的加快，靠近太阳能电池的量子点层可被迅速地被剥离下来，也有可能随着大离子量子点层的去除而被带下来，可缩短刻蚀性气体与太阳能电池外延结构的接触时间，有利于对太阳能电池外延结构进行有效地保护，还缩短了靠近太阳能电池量子点层的去除速度。

优选的，所述超晶格结构由三层尺寸不同的AlAs量子点层制备而成时，离太阳能电池外延结构最近的量子点层中量子点的直径为1～10nm，中间量子点层中量子点直径范围为15～20nm，离所述太阳能电池外延结构最远的量子点层中量子点的直径为25～30nm。

优选的，所述三层尺寸不同的AlAs量子点层的制备方法为，先生长离所述太阳能电池外延结构最远的量子点层，生长条件为，温度800～810℃，生长时间为20～25s，总流量为8000～8100sccm；然后生长中间层量子点层，生长条件为温度780～790℃，生长时间为15～20s，总流量为7500～7600sccm；最后生长离所述太阳能电池最近的量子点牺牲层，生长条件为，温度760～770℃，生长时间为10～15s，总流量为7000～7100sccm。