[发明专利]一种太阳能电池及其制作方法

说明书

本发明提供了一种太阳能电池及其制作方法，通过在衬底上设置牺牲层，进而通过湿法刻蚀工艺将牺牲层去除，达到剥离衬底的目的。同时，本发明提供的牺牲层位于第一应变层和第二应变层之间，通过应变层为牺牲层提供应力，在湿法刻蚀工艺过程中应力逐渐释放而提供一定的拉扯力，有利于腐蚀溶液对牺牲层的腐蚀效率，同时应力能够导致应力层与牺牲层之间形变弯曲而达到拓宽腐蚀通道的目的，进一步加快应力层与牺牲层之间腐蚀溶液的置换，加快对牺牲层的腐蚀速率，进而提高了衬底的剥离效率，避免出现过长时间无法剥离衬底而导致剥离失败的情况。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更为具体地说，涉及一种太阳能电池及其制作方法。

背景技术

太阳能电池可将太阳能直接转换为电能，是一种最有效的清洁能源形式。III-V族化合物半导体太阳能电池在目前材料体系中转换效率最高，同时具有耐高温、性能好、抗辐照能力强等优点，被公认为是新一代高性能长寿命空间主电源，其中三结电池已在航天领域得到广泛应用。由于三结太阳能电池具有较厚的刚性衬底，通常刚性衬底厚度≥140μm，使得太阳能电池重量较大且缺乏柔性，增加了空间飞行器用的太阳能电池的重量和体积，也增加了空间飞行器的发射成本。

因此，研制柔性薄膜型Ⅲ-Ⅴ族化合物的太阳能电池既能满足空间飞行器对太阳能电池高效率、高可靠型的要求，又能有效减少空间飞行器用太阳能电池的重量。其中，在柔性薄膜型Ⅲ-Ⅴ族化合物的太阳能电池的制作过程中，多结太阳能电池和衬底之间的剥离尤为关键，如何成功且高效将衬底剥离成为现今技术人员研究方向之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能电池及其制作方法，有效地解决了现有技术存在的技术问题，提高了衬底的剥离效率，避免出现过长时间无法剥离衬底而导致剥离失败的情况。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种太阳能电池的制作方法，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成牺牲功能层，沿所述衬底至所述牺牲功能层的方向上，所述牺牲功能层包括至少一个单位功能层，所述单位功能层包括靠近所述衬底一侧的第一应变层、位于所述第一应变层背离所述衬底一侧的牺牲层和位于所述牺牲层背离所述衬底一侧的第二应变层；

在所述牺牲功能层背离所述衬底一侧形成腐蚀截止层；

在所述腐蚀截止层背离所述衬底一侧形成多结太阳能电池；

采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层而将所述衬底剥离。

可选的，所述第一应变层和所述第二应变层的晶格常数，与所述牺牲层的晶格常数不同。

可选的，所述第一应变层和所述第二应变层的材质为AlGaInAs或AlGaInP；

所述牺牲层的材质为AlAs。

可选的，所述第一应变层和所述第二应变层的厚度范围为5-300nm，包括端点值；

所述牺牲层的厚度范围为10-100nm，包括端点值。

可选的，在所述衬底上形成所述牺牲功能层之前，还包括：

在所述衬底与所述牺牲功能层之间形成第一变质缓冲层。

可选的，所述多结太阳能电池包括：

靠近所述衬底一侧的N型欧姆接触层；

位于所述N型欧姆接触层背离所述衬底一侧的第一电池；

位于所述第一电池背离所述衬底一侧的第一隧穿结；

位于所述第一隧穿结背离所述衬底一侧的第二电池；