[发明专利]一种量子点五结太阳能电池的制备方法

摘要

本发明涉及太阳能电池领域，主要公开了一种量子点五结太阳能电池的制备方法。该电池采用MOCVD技术外延正向生长制备InP两结太阳能电池以及外延反向生长制备GaAs三结太阳能电池，通过半导体直接键合工艺将InP两结太阳能电池和GaAs三结太阳能电池键合为量子点五结太阳能电池，制备所得电池的结构依次为GaAs帽层、第一结AlxGa1‑xIn0.5P电池、第一隧穿结、第二结AlxGa1‑xAs电池、第二隧穿结、第三结GaAs电池、第三隧穿结、键合接触层、第四结InxGa1‑xAsyP1‑y电池、第四隧穿结、第五结InxGa1‑xAs电池、InP缓冲层和InP衬底。本发明的有益效果是该方法降低了电池制备过程中因外延生长操作失误所造成原材料浪费现象的发生概率；此外，该电池的制备方法中半导体直接键合工艺操作简单易行，提高了电池生产的效率。

主权项

一种量子点五结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)通过MOCVD外延正向生长InP两结太阳能电池；(b)通过MOCVD外延反向生长GaAs三结太阳能电池；(c)通过半导体直接键合工艺实现所述InP两结太阳能电池和所述GaAs三结太阳能电池的键合；(d)通过选择性腐蚀工艺完成牺牲层的剥离，得到所述量子点五结太阳能电池；所述步骤(a)中所述InP两结太阳能电池，依次在InP衬底上外延正向生长厚度0.1‑0.3μm的InP缓冲层、第五结InxGa1‑xAs电池、第四隧穿结、第四结InxGa1‑xAsyP1‑y电池和厚度100‑1000nm的InP键合接触层，其中0.3≤x≤0.8，0.3≤y≤0.7；所述步骤(b)中所述的GaAs三结太阳能电池，依次在GaAs衬底上外延反向生长厚度0.1‑0.3μm的GaAs缓冲层、厚度0.1‑0.3μm的GaInP腐蚀阻挡层、厚度100‑500nm的n型掺杂GaAs帽层、第一结AlxGa1‑xIn0.5P电池、第一隧穿结、第二结AlxGa1‑xAs电池、第二隧穿结、厚度30‑200nm的第三结GaAs电池的窗口层、厚度50‑200nm的第三结GaAs电池的发射层、厚度20‑100nm的量子点浸润层、量子点复合层、厚度2000‑4000nm的第三结GaAs电池的基区层、第三隧穿结、厚度100‑1000nm的GaAs键合接触层，其中0.2≤x≤0.5；所述牺牲层为所述GaAs衬底、所述GaAs缓冲层和所述GaInP腐蚀阻挡层，所述量子点浸润层是用纳米压印图形方法制备的具有规整且均匀分布的图形。