[发明专利]异质结热光伏电池的制备方法

摘要

本发明涉及一种异质结热光伏电池的制备方法，制备过程包括：在较窄禁带宽度p-Ge层基区上面依次生长小于500nm厚较宽禁带宽度n-Ga_xIn_yP层发射区、电极接触层、上电极；光刻上电极；腐蚀上电极和电极接触层；制作光学减反射层；基区下面蒸镀下电极。本发明由于采用较宽禁带宽度Ga和In比例能精确调节的n-Ga_xIn_yP层为发射区，采用较窄禁带宽度p-Ge衬底为基区，形成发射区与基区晶格精确匹配的异质结结构，降低Ga_xIn_yP/Ge界面复合，宽带隙发射区减少了发射区对光吸收而增加了基区对光的吸收，从而减小了光生载流子在n型发射区及其表面处复合，提高了光生载流子收集效率，有效提高了电池的光电转换效率。

主权项

异质结热光伏电池的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：步骤1在基区上面依次生长发射区、电极接触层和上电极⑴将厚度50～500μm较窄禁带宽度的p‑Ge层衬底作为基区置于MOCVD设备中，在p‑Ge层衬底上面生长出厚度小于500nm较宽禁带宽度的n‑Ga_xIn_yP层作为发射区，其中x=0.4～0.8，y=1‑x；⑵在n‑Ga_xIn_yP层上面外延生长30nm～1000nm厚作为制作电极接触层用的重掺杂n‑GaAs层或重掺杂n‑GaInP层；⑶在电极接触层上面蒸镀一层作为上电极用0.1μm～30μm厚的Ag、Au、Cu、Ti、Pd、Ni或Al膜；步骤2光刻上电极在上电极上表面总面积1%～10%的上电极上光刻出栅线图形；步骤3腐蚀上电极和电极接触层按照步骤2光刻出的栅线图形，对上电极和电极接触层腐蚀出栅线，直至腐蚀到露出发射区n‑Ga_xIn_yP层，完成腐蚀；冲洗、吹干后立即放入真空热蒸发系统中；步骤4制作光学减反射层在步骤3腐蚀后露出的发射区面蒸镀10nm‑1000nm厚作为光学减反射层的硫化锌、氟化镁、氧化铝、氧化钛或氧化硅之一种或复数种材料层；步骤5在基区下面蒸镀下电极在作为基区的p‑Ge层衬底下面蒸镀0.1μm～10μm厚作为下电极的Ag、Au、Cu、Ti、Pd、Ni或Al膜层；完成异质结热光伏电池的制作过程。