[发明专利]一种四结砷化镓太阳电池的标准子电池制备方法

说明书

本发明公开了一种四结砷化镓太阳电池的标准子电池制备方法，属于太阳电池技术领域，其特征在于：包括：S1、采用金属有机化学气相沉积技术正向生长四结砷化镓太阳电池，在锗衬底上依次生长0.67eV的Ge电池、1.1eV的InGaAs电池、1.5eV的AlGaAs电池、1.95eVAlGaInP电池；S2、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备0.67eV的Ge标准子电池；S3、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备1.1eVInGaAs标准子电池；S4、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备1.5eV的AlGaAs标准子电池；S5、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备1.95eVAlGaInP标准子电池。

技术领域

本发明属于太阳电池技术领域，具体涉及一种四结砷化镓太阳电池的标准子电池制备方法。

背景技术

在航天飞行器太阳电池阵的设计阶段，设计参数主要是依据太阳电池单体的测试数据，太阳电池阵通常由大量太阳电池单体组成，太阳电池单体电性能测试结果的微小误差将会对太阳电池阵的设计和研制造成严重影响。如果测试结果偏高，太阳电池阵的实际输出功率就达不到设计要求，造成供电不足；如果测试结果偏低，则会导致太阳电池阵面积、重量以及成本的增加，造成资源的浪费。准确测试太阳电池的电性能参数，尤其是光电转换效率对空间太阳电池阵的设计、研制和生产都至关重要。

对于空间用太阳电池来说，标准测试条件是AM0光谱，这样的标准阳光在地面无法获取，通常采用人造光源来模拟太阳光，即太阳模拟器，来进行太阳电池电性能测试。由于受到技术限制，目前在地面尚无法100%复现AM0光谱。所以，每次测试都需要用AM0光谱标定过的标准子电池对太阳模拟器进行校准。从原理上来说，四个标准子电池应该与四结太阳电池中对应的子电池具有相同的结构，使得四个标准子电池的光谱响应与对应四结太阳电池的子电池光谱响应一致。现有的方法是单独外延生长四个子电池结构，再进行器件工艺制备成标准子电池。这种方法一方面需要进行四次外延工艺，工艺复杂成本较高，另一方面单独生长的子电池结构与四结电池整体生长的子电池结构始终存在差异，导致两者光谱响应存在差异。

本发明旨在开发一种四结砷化镓太阳电池标准子电池制备方法，其产品制备工艺简单，与现有的标准子电池制备方法相比，制备出的标准子电池的光谱响应与对应四结太阳电池的子电池光谱响应一致性更好。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种四结砷化镓太阳电池的标准子电池制备方法，以整体四结砷化镓太阳电池为基础，通过光刻、化学腐蚀、蒸镀电极的技术方法，短路另外三个子电池，得到所需的子电池。

本发明的目的是提供一种四结砷化镓太阳电池的标准子电池制备方法，包括如下步骤：

S1、采用金属有机化学气相沉积技术正向生长四结砷化镓太阳电池，在锗衬底上依次生长0.67eV的Ge电池、1.1eV的InGaAs电池、1.5eV的AlGaAs电池、1.95eV的AlGaInP电池；

S2、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备0.67eV的Ge标准子电池，具体为：在四结电池外延片正面通过光刻技术制备出上电极栅线图形，通过化学腐蚀技术在栅线图形处腐蚀掉1.95eV的AlGaInP电池、1.5eV的AlGaAs电池、1.1eV的InGaAs电池；采用电子束蒸发技术在外延片正面蒸镀上电极，背面蒸镀下电极；

S3、以四结砷化镓太阳电池整体为基础，制备1.1eV的InGaAs标准子电池；具体为：在四结电池外延片正面通过光刻技术制备出上电极栅线图形，通过化学腐蚀技术在上电极栅线图形处腐蚀掉1.95eV的AlGaInP电池、1.5eV的AlGaAs电池；在四结电池外延片背面通过光刻技术制备出一个微孔图形，通过化学腐蚀技术在微孔区域腐蚀掉Ge衬底、0.67eV的Ge电池；采用电子束蒸发技术在外延片正面蒸镀上电极，背面蒸镀下电极；