[发明专利]一种兼具激光供能与太阳发电的光伏电池制作方法

权利要求书

1.一种兼具激光供能与太阳发电的光伏电池制作方法，其特征在于步骤如下：

(1)选取Ge衬底晶片，并采用蒸镀工艺于Ge衬底晶片表面沉积Ag金属层；

(2)通过光刻刻蚀将步骤(1)沉积Ag金属层制备为Ag金属格栅；

(3)利用MOCVD工艺于Ag金属格栅上外延生长三结砷化镓电池，获取沉积Ge底电池、GaAs中电池、GaInP顶电池；

(4)于Ge衬底晶片背面进行背面电极制备；

(5)利用光刻及干法刻蚀工艺于电池区域对Ag金属格栅上的GaAs中电池、GaInP顶电池进行刻蚀直至露出Ag金属格栅；

(6)于GaInP顶电池表面及电池区域露出的Ag金属格栅表面，通过光刻及蒸镀工艺制备负极；

(7)利用套刻及湿法腐蚀于GaInP顶电池表面制备减反射膜；

(8)利用高温合金工艺进行电极材料与外部半导体材料欧姆接触，根据所需光伏电池设计参数进行机械划片，连接负极与互联片、负极与激光输出二极管、背面电极与旁路二极管；

所述步骤(1)中，所述Ag金属层可替换为Au或Pt金属层；

所述步骤(2)中，所述Ag金属格栅根据光伏电池设计参数设计的光刻版图进行制备，红外透过率大于90％；

所述步骤(3)中，外延生长三结砷化镓电池所得电池结构包括Ge底电池、GaAs中电池、GaInP顶电池、隧穿结、背场层、窗口层、帽子层，其中，所述Ge底电池、GaAs中电池、GaInP顶电池可替换为Ge底电池、GaInAs中电池、GaInP顶电池；

所述步骤(4)中，所述背面电极包括Pd层、Ag层、Au层，可替换为Ti层、Pd层、Ag层；

所述步骤(5)中，所述电池区域位于Ge衬底晶片上表面边缘位置，通过光刻及干法刻蚀工艺对GaInP顶电池与GaAs中电池层进行刻蚀露出Ag金属格栅以制作负极，即激光输出电极；

所述步骤(6)中，制备于GaInP顶电池表面的负极结构分层具体为Au层、Ag层、Au层、AuGeNi层，制备于电池区域露出的Ag金属格栅表面的负极结构分层具体为Au层、Ag层、Au层；

所述步骤(7)中，所述减反射膜即TiO₂/Al₂O₃双层减反射膜层，制备减反射膜同时采用套刻及湿法腐蚀对步骤(3)中外延生长三结砷化镓电池所得GaAs帽子层进行刻蚀；

所述步骤(8)中，所述高温合金工艺温度为350℃，通过高温合金工艺实现电极材料与半导体材料欧姆接触，并通过机械划片将单片器件从衬底片中分离，连接GaInP顶电池表面负极与互联片，依次连接Ag金属格栅表面负极、激光输出二极管、互联片，依次连接背面电极、旁路二极管、互联片；

所述互联片为Ag互联片，所述激光输出二极管通过在Ag金属格栅表面负极上焊接Ge材料制作，并通过Ag互联片引出，所述旁路二极管通过在背面电极焊接Si材料制作，并通过Ag互联片引出。