[发明专利]一种砷化镓太阳电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种砷化镓太阳电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域。本发明提供的砷化镓太阳电池中，从该电池的背光面到受光面依次包括下电极、衬底层、砷化镓外延层、上电极和减反膜；其中，所述减反膜为双层结构，包括以TiO₂@AZO为原料制成的内减反层和SiO₂为原料制成的外减反层，所述内减反层紧邻所述上电极栅线设置，所述外减反层远离所述上电极栅线设置；所述TiO₂@AZO为采用TiO₂为内芯，AZO为外壳的核壳结构。该电池通过采用TiO₂@AZO为原料通过真空蒸镀的方式沉积到上电极栅线表面或外延层表面制成内减反层，提高了上电极的导电效果和太阳光的透过率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种砷化镓太阳电池及其制备方法。

背景技术

近年来，我国的太阳能电池技术得到迅猛的发展。砷化镓太阳能电池，具有较高的转换效率和优异的可靠性等优势，被广泛用于空间飞行器，例如导航卫星、通讯卫星，空间站，空间探测器等。常用的砷化镓太阳电池在衬底上生产完外延结构后，制作上下电极，然后在太阳电池上表面镀上减反膜。上电极由两到三条主栅线和多条细栅线组成，阳光从栅线之间的间隙照射进太阳电池，产生的电流通过栅线收集向外流出。为了保证太阳电池产生的电流能够尽量多的被收集，需要有一定数量的栅线，但是栅线又会阻挡阳光照射太阳电池，影响电池的效率。因此对太阳电池进行优化非常重要。中国专利201710725099 .5采用ITO材料作为砷化镓太阳电池顶电池的窗口层，期望利用ITO的导电性来去除导电栅线。中国专利201410087846.3提出了一种金属-透明氧化物栅线复合电极，期望通过加入透明氧化物导电栅线来提高透光性。以上专利直接将ITO或者AZO蒸镀在太阳电池上表面，充当太阳电池的某一功能层，期望能够起到电流收集的作用，甚至于能够起到减少太阳光反射的作用。但是ITO或者AZO要想达到很好的导电效果，需要一定的厚度，这将大大降低太阳光的透过率。此外，ITO或者AZO在近红外区呈现出高吸收、强反射，进一步限制了它对太阳光的充分利用。

发明内容

基于此，本发明的一个方面是提供一种砷化镓太阳电池，该电池通过采用TiO₂@AZO为原料通过真空蒸镀的方式沉积到上电极栅线表面或外延层表面制成内减反层，能够提高上电极的导电效果和太阳光的透过率。

本发明的另一个方面是提供一种基于上述砷化镓太阳电池的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面是提供一种砷化镓太阳电池，从该电池的背光面到受光面依次包括：

下电极；

衬底层；

砷化镓外延层；

上电极；

和减反膜；

其中，所述减反膜为双层结构，包括以TiO₂@AZO为原料制成的内减反层和SiO₂为原料制成的外减反层，所述内减反层紧邻所述上电极栅线设置，所述外减反层远离所述上电极栅线设置；

所述TiO₂@AZO为采用TiO₂为内芯，AZO为外壳的核壳结构。

作为可选的技术方案，所述TiO₂@AZO的制备为通过气流使TiO₂颗粒悬浮在磁控溅射机台的腔体内，将AZO均匀的溅射到TiO₂颗粒表面，得到TiO₂@AZO。

作为可选的技术方案，所述TiO₂@AZO中TiO₂的粒径为50-100nm，AZO外壳的厚度为10-100nm。