[发明专利]一种倒置生长InAlAsP/InGaAs/Ge三结光伏电池的制备方法

权利要求书

1.一种倒置生长InAlAsP/InGaAs/Ge三结光伏电池的制备方法，包括步骤:

步骤（1）、提供生长衬底，在所述生长衬底上表面通过光刻工艺定义并刻蚀出连续的第一阶凹槽结构；

步骤（2）、利用光刻工艺在所述第一阶凹槽结构内定义并刻蚀出第二阶凹槽结构，以形成具有连续二阶凹槽结构的生长衬底；

步骤（3）、在所述具有连续二阶凹槽结构的生长衬底上依次外延出InAlAsP子电池、InGaAs子电池、Ge子电池；

步骤（4）在整个结构表面上利用CVD方法快速沉积Ge键合层，并平坦化以使得该平坦化后的Ge键合层完全覆盖多结光伏电池的所有外延层，并具有平坦的上表面；

步骤（5）提供另一衬底，并通过键合工艺键合到所诉平坦化Ge键合层上；刻蚀掉生长衬底完成衬底的转移。

2.如权利要求1所述的方法，所述步骤（3）中，在InAlAsP子电池、InGaAs子电池、Ge子电池之间形成有n++/p++隧道二极管，并且InAlAsP子电池与InGaAs子电池之间的n++/p++隧道二极管为n++ InGaP/p++ InGaAsP异质结隧道二极管。

3.如权利要求1-2所述的方法，所述第二阶凹槽的深度至少大于第一阶凹槽深度的两倍。

4.如权利要求1-3所述的方法，所述第一阶凹槽的深度为50~80um；所述第二阶凹槽的深度为150~200um；每两个二阶凹槽结构之间的间隔小于第一阶凹槽的深度。

5.如权利要求1-2所述的方法，步骤（3）还包括在所述生长衬底上形成刻蚀停止层，在刻蚀停止层上依次外延窗口层、p++接触层。

6.如权利要求1-2所述的方法，步骤（3）好包括在所述Ge子电池上依次外延背场层、n++Ge接触层、Ge缓冲层。

7.如权利要求1-6所述的方法，步骤（5）具体为：所述另一衬底通过键合工艺键合到光伏电池的平坦化Ge键合层上；刻蚀掉生长衬底至刻蚀停止层，最后利用HCl溶液刻蚀掉刻蚀停止层完成衬底的转移。

8.如权利要求1-2所述的方法，所述生长衬底为与InAlAsP晶格匹配的InP衬底。

9.如权利要求1-2所述的方法，所述Ge子电池的基区厚度大于InGaAs子电池的基区厚度， InGaAs子电池的基区厚度大于InAlAsP子电池的基区厚度。

10.如权利要求9所述的方法，Ge子电池的基区厚度为2.5微米、InGaAs子电池的基区厚度为约2.2微米、InAlAsP子电池的基区厚度为1.8-2.0微米；Ge子电池、InGaAs子电池、以及InAlAsP子电池的发射区厚度均为80-100纳米。