[发明专利]一种带防护集成旁路二极管的太阳电池及其制作方法

说明书

本发明涉及一种带防护集成旁路二极管的太阳电池及其制作方法，属于太阳电池制造技术领域，更为具体的涉及一种带防护集成旁路二极管的太阳电池，以及一种太阳电池阵包括如上所述太阳电池。对电池本体形成减反射层，增大太阳电池的光吸收效率；对二极管边缘形成边缘保护层，避免二极管边缘静电放电和P/N结边缘漏电，提高二极管可靠性；对二极管隔离槽形成保护层，防止互连片联接时互连片接触隔离槽造成二极管短路，提高太阳电池阵的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种带防护集成旁路二极管的太阳电池及其制作方法，属于太阳电池制造技术领域，更为具体的涉及一种带防护集成旁路二极管的太阳电池，以及一种太阳电池阵包括如上所述太阳电池。

背景技术

太阳电池阵在空间工作时，由于飞行器运动造成的阴影遮挡，或者电池本身出现问题，使得太阳电池阵中局部电池不能正常工作，对于受阴影遮挡的电池，由于其他电池的正常工作，受到较高的反向电压，电池此时将很快发热，导致永久性损害。单片电池损坏将导致整串电池失效，对于高功率的多结砷化稼太阳电池，某串电池的暂时失效将极大影响整个电池阵的工作。

旁路二极管是与电池并联的二极管，它可以保护与其并联的电池免于因局部阴影造成的热损害，进而避免整串电池失效，因此旁路二极管对保护太阳电池阵的正常工作有重要的作用。

一种多结砷化镓太阳电池一次腐蚀方法(申请号201410655829.5)采用一次腐蚀工艺制得隔离槽和划片槽，制得带集成旁路二极管的太阳电池，二极管隔离槽处于电池边缘。隔离槽和划片槽实质为Ge基底，隔离槽与正面电极之间的高度差为中间各层材料的厚度之和，仅为几个微米，具有与二极管正面焊接的互连片搭连的风险。

电池阵制作时，每片电池的集成旁路二极管与下一片电池互联，集成旁路二极管正面电极一般由互连片焊接并引出连接至相邻电池的背面电极，互连片一般为厚度十几微米的薄银片，存在与隔离槽接触的风险，互连片与隔离槽接触后将导致此片二极管短路，失去保护效果，并会造成与其相并联的电池短路失效，由于焊接已完成，此类失效很难返工。目前由于连接短路导致的电池失效时有发生，对生产成本造成较大损失，需要发明一种能够避免此类失效的带防护功能的集成二极管。

高效太阳电池新型圆角集成旁路二极管的制造方法(申请号200810204034.7)采用制备圆角二极管的方法，减小了发生静电击穿的风险，提升了二极管可靠性，但并未提及隔离槽处的防护方法。

一种带集成二极管的太阳电池制作方法(申请号201510883143.6)采用制备二极管边缘保护层的方法，避免二极管PN结边缘漏电，优化了PN结质量，但并未提及隔离槽处的防护方法，且制作保护层需要在原有制作过程的基础上额外增加一次光刻过程。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种带防护集成旁路二极管的太阳电池及其制作方法。

本发明的技术解决方案是：

一种带防护集成旁路二极管的太阳电池，该太阳电池包括Ge衬底、底电池、中电池、顶电池、帽子层、上电极、下电极和氧化物减反射膜；

Ge衬底的下表面为下电极，下电极通过蒸镀金属的方式蒸镀在Ge衬底的下表面；

Ge衬底的上表面从左到右分为四个区，分别为第一区、第二区、第三区和第四区；

Ge衬底上表面的第一区从下到上依次外延有底电池、中电池、顶电池、帽子层，帽子层上表面为上电极，上电极通过蒸镀金属的方式蒸镀在帽子层的上表面，面积占百分之三以下，且位于Ge衬底上表面第一区的底电池的右侧面、中电池的右侧面、顶电池的右侧面、帽子层的右侧面和上电极的右侧面上均蒸镀有氧化物减反射膜，同时，位于Ge衬底上表面第一区的上电极上表面的非焊接区蒸镀有氧化物减反射膜；