[发明专利]一种柔性砷化镓太阳能电池芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种柔性砷化镓太阳能电池芯片及其制作方法，柔性砷化镓太阳能电池芯片包括：外延层；依次层叠设置于所述外延层下表面的第一电极、铜衬底及碳纳米管薄膜；覆盖于所述外延层上表面的减反射膜与接触层；第二电极，设置于所述接触层上表面。通过在铜衬底表面制备了一层碳纳米管薄膜，利用碳纳米管薄膜的材料特性，既保证了铜衬底的导电性，同时提升了铜的抗氧化能力，并对柔性芯片翘曲度有一定改善。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种柔性砷化镓太阳能电池芯片及其制作方法。

背景技术

目前砷化镓太阳能电池芯片采用的工艺路线主要分为两种，一种为PI衬底，但受良率影响无法实现量产。另外一种为铜衬底，已经实现大批量产，但因铜衬底在高温高湿与盐雾环境下极易被氧化腐蚀，导致电性能大幅下降；同时因铜衬底与外延层之间存在的应力失配，使柔性芯片存在较大翘曲，在冷热冲击时形变更大，进一步影响电性能。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种柔性砷化镓太阳能电池芯片及其制作方法，能够克服铜衬底的氧化腐蚀和翘曲问题。

根据本发明第一方面实施例的一种柔性砷化镓太阳能电池芯片，包括：外延层；依次层叠设置于所述外延层下表面的第一电极、铜衬底及碳纳米管薄膜；覆盖于所述外延层上表面的减反射膜与接触层；第二电极，设置于所述接触层上表面。

根据本发明第一方面实施例的柔性砷化镓太阳能电池芯片，至少具有如下有益效果：通过在铜衬底表面制备了一层碳纳米管薄膜，利用碳纳米管薄膜的材料特性，既保证了铜衬底的导电性，同时提升了铜的抗氧化能力，并对柔性芯片翘曲度有一定改善。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述外延层包括自上而下依次设置的GaInP顶电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InGaAs底电池。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述第一电极由Pd面电极、Zn面电极、Cu面电极组成，其中，Pd面电极厚度为100nm，Zn面电极厚度为200nm，Cu面电极厚度为2000nm。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述铜衬底厚度为30-50um。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述碳纳米管薄膜由超声辅助电沉积镀液电沉积而成，所述电沉积碳纳米管厚度为10um。

根据本发明第二方面实施例的一种柔性砷化镓太阳能电池芯片制作方法，包括以下步骤：S100、在砷化镓衬底上生长一外延层；S200、在所述外延层上制备依次层叠设置的第一电极、铜衬底及碳纳米管薄膜；S300、剥离去除所述砷化镓衬底；S400、在所述外延层去除所述砷化镓衬底的一面制作第二电极与减反射膜。

根据本发明第二方面实施例的柔性砷化镓太阳能电池芯片制作方法，至少具有如下有益效果：通过在铜衬底表面通过超声辅助电沉积手段，制备了一层碳纳米管薄膜，利用碳纳米管薄膜的材料特性，既保证了铜衬底的导电性，同时提升了铜的抗氧化能力，并对柔性芯片翘曲度有一定改善。

根据本发明第二方面的一些实施例，所述S100的外延层为在所述砷化镓衬底上依次生长剥离层、接触层、GaInP顶电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InGaAs底电池。

根据本发明第二方面的一些实施例，所述S300通过腐蚀液对所述剥离层进行腐蚀，从而剥离去除所述砷化镓衬底，并裸漏出所述接触层。

根据本发明第二方面的一些实施例，所述S400包括：S401、在所述接触层上制作第二电极；S402、以第二电极作为掩膜对所述接触层进行腐蚀，裸露出未被第二电极覆盖的部分GaInP顶电池；S403、在所述未被第二电极覆盖的部分GaInP顶电池表面制作减反射膜。