[发明专利]一种制作三结太阳电池的方法及三结太阳电池

说明书

本发明公开了一种制作三结太阳电池的方法及三结太阳电池，其中，制作三结太阳电池的方法包括以下步骤：首先GaSb电池以及InGaP子电池与GaAs子电池，采用外延生长技术在GaSb衬底上外延生长GaSb电池结构，采用倒置生长技术在GaAs衬底上一次外延出InGaP子电池、GaAs子电池结构；而后在两种外延片上，沉积ITO导电薄膜；之后对ITO导电薄膜表面进行抛光；而后将两种外延片进行键合；键合完成即可将GaAs衬底从外延层上剥离；而后进行芯片制作工艺，制作上下电机、减反射膜，并通过划片形成单体电池。本发明公开的制作三结太阳电池的方法具有制作良率高、成本低的优点，并且制成的电池可以对长波段的太阳光谱进行良好吸收的优点。

技术领域

本发明涉及太阳电池领域，尤其涉及一种制作三结太阳电池的方法及三结太阳电池。

背景技术

以锗为基板的砷化镓（GaAs）三结太阳电池（结构InGaP/GaAs/Ge），目前已经基本代替了晶硅太阳电池，成为了现有空间飞行器使用的主要空间电源。主要原因是三结砷化镓太阳电池拥有更高的转换效率，目前三结砷化镓太阳电池的转换效率平均达到30%的水平。但是由于外延技术与材料本身带隙的限制，现在主流的砷化镓三结太阳电池对于1000nm之后的太阳光谱的吸收，主要是依靠Ge（锗）电池，但是Ge材料吸收有限，这样就大大限制整体电池转换效率的提升，造成长波段太阳光谱的浪费。

发明内容

为了克服现有技术中三结太阳电池存在无法对1000nm之后的太阳光谱进行有效的吸收，导致电池转换效率无法提升的缺陷，本发明所需要解决的问题在于提出一种制作三结太阳电池的方法及三结太阳电池，具有可以有效的吸收波长超过1000nm的太阳光的功能，进而提高整体电池转换效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一方面提供了一种制作三结太阳电池的方法，包括以下步骤：

S1、制作GaSb电池，采用外延生长技术在GaSb衬底上外延生长GaSb电池结构；

S2、制作InGaP子电池与GaAs子电池，采用倒置生长技术在GaAs衬底上一次外延出InGaP子电池、GaAs子电池结构；

S3、沉积ITO导电薄膜，在GaSb衬底外延生长的最前端的端面上沉积ITO导电薄膜，并在GaAs衬底外延生长的最前端的端面上同样沉积ITO导电薄膜；

S4、抛光，采用CMP技术对GaSb衬底以及GaAs衬底上的ITO导电薄膜进行表面抛光；

S5、直接键合，采用直接键合技术将两种外延片进行键合，键合的面为步骤S4中的抛光面；

S6、剥离GaAs衬底，将步骤S2中使用的GaAs衬底从外延层上剥离；

S7、芯片制作，利用芯片制造工艺，制作上下电极、减反射膜，最后划片形成单体电池。

优选地，步骤S1中的GaSb衬底上依次外延生长出背反射层、基区层、发射区层、窗口层、GaSb cap层，且背反射层同时作为缓冲层。

优选地，所述GaSb cap层、所述发射区层、所述窗口层掺杂均为N型，所述背反射层、所述基区层掺杂均为P型。

优选地，步骤S2中的GaAs衬底依次外延生长出牺牲层、GaAs cap层、AlInPwindow、InGaP emitter、InGaP base、GaAs/AlGaAs TJ、GaAs window、GaAs emitter、GaAsbase、AlGaAs BSF。

优选地，步骤S6中剥离GaAs衬底的方式具体为通过HF溶液将所述牺牲层腐蚀去除，进而使得GaAs衬底与其它外延生长层脱离，以便于对GaAs衬底的回收再利用。

优选地，步骤S6中还包括采用磁力搅拌的方式对HF溶液进行搅拌。