[发明专利]具有刚性支撑的薄倒置变质多结太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池半导体装置的领域，且明确地说，涉及安装在刚性载体上的 集成半导体结构，例如倒置变质太阳能电池。

背景技术

光伏电池(也称为太阳能电池)是在过去若干年中变得可用的最重要的新能源中的 一种。在太阳能电池开发中投入了大量工作。因此，太阳能电池目前用于许多商业和面 向消费者的应用中。尽管在此领域中已有显著进步，但对太阳能电池满足更复杂应用的 需要的要求没有与需求保持同步。例如在数据通信中使用的卫星的应用急剧增加了对具 有改进的功率和能量转换特性的太阳能电池的需求。

在卫星和其它与空间有关的应用中，卫星供电系统的大小、质量和成本取决于所使 用的太阳能电池的功率和能量转换效率。换句话说，有效负载的大小和机载服务的可用 性与所提供的电量成比例。因此，随着有效负载变得更加复杂，充当机载供电系统的功 率转换装置的太阳能电池变得越来越重要。

太阳能电池常制造成垂直多结结构且设置在水平阵列中，其中个别太阳能电池串联 连接在一起。阵列的形状和结构以及其含有的电池的数目部分由所需的输出电压和电流 确定。

有时，需要减小晶片和装置的厚度。举例来说，在光电二极管中，减小衬底的厚度 会缩减热传导路径，且使光电二极管能够高速处理较多光。在空间光电学中，减小厚度 的优点是减少起动时的有效负载重量。

将衬底薄化意味着在处理期间以及在使用中必须给予装置层某一其它支撑构件。并 且，装置层中的任何残余应变(来自生长、热失配等)将在层中表现为弯曲，其可通过 将相反符号的应变并入在给予层的支撑中同时保持其柔性以保形附接到弯曲表面来校 正。

例如第6,951,819号美国专利和M.W.Wanlass等人的“用于高性能III-V光伏能量 转换器的晶格失配方法(Lattice Mismatched Approaches for High Performance，III-V Photovoltaic Energy Converters)”(第31届IEEE光伏专家会议的会议记录，2005年1 月3日-7日，IEEE出版社，2005)中描述的倒置变质太阳能电池结构是重要的新太阳 能电池结构且提出一种将太阳能电池中的衬底薄化的方法。然而，此现有技术中描述的 结构提出了与材料和制造步骤的适当选择相关的许多实践方面的难题。

在本发明之前，现有技术中所揭示的材料和制造步骤一直不适于生产商业上可行、 可制造且能量有效的太阳能电池。

发明内容

1.本发明的目的

本发明的一目的是提供一种改进的多结太阳能电池。

本发明的一目的是提供一种改进的倒置变质太阳能电池。

本发明的又一目的是提供一种将倒置变质太阳能电池制造成安装在约2到6密耳厚 度的薄衬底上的薄膜的方法。

本发明的又一目的是提供一种将倒置变质太阳能电池制造成安装在盖片玻璃上的 薄膜的方法。

本发明的又一目的是提供一种倒置变质太阳能电池作为安装在约2-6密耳厚度的薄 衬底上的薄膜。

本发明的又一目的是提供一种倒置变质太阳能电池作为单独安装在盖片玻璃上的 薄膜。

所属领域的技术人员从本揭示内容(包含以下具体实施方式)以及通过实践本发明 将了解本发明的额外目的、优点和新颖特征。虽然下文参考优选实施例来描述本发明， 但应了解，本发明不限于此。阅读了本文教示的所属领域的一般技术人员将认识到其它 领域中的处于本文所揭示和主张的本发明范围内且本发明可相对于其具有实用性的额 外应用、修改和实施例。

2.本发明的特征

简要且概括来说，本发明提供一种制造太阳能电池的方法，其通过以下操作进行： 提供第一衬底；在所述第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；在所述层 序列的顶部上安装替代衬底；移除所述第一衬底；以及将所述替代衬底薄化到预定厚度。

在另一方面，本发明提供一种制造太阳能电池的方法，其通过以下操作进行：提供 第一衬底；在所述第一衬底上沉积形成太阳能电池的半导体材料层序列；在所述层序列 的顶部上安装替代衬底；移除所述第一衬底；在刚性盖片玻璃上安装太阳能电池；以及 移除所述替代衬底。