[发明专利]高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池及其制备方法

权利要求书

1.高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池，包括下电极，在下电极一侧设置电池外延层，在电池外延层上设置上电极和减反射膜；所述电池外延层包括N型GaAs接触层、GaInP顶电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结、InGaAs底电池和P型InGaAs接触层，所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

1）生长外延片：在第一临时衬底上依次生长N型GaAs的缓冲层、GaInP腐蚀截止层、N型GaAs接触层、GaInP顶电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结、InGaAs底电池和P型InGaAs接触层；

2）在P型InGaAs接触层上制作金属键合层；

3）在第二临时衬底的正表面制作金属键合层；

4）衬底转移：将第二临时衬底的金属键合层与外延片的金属键合层压相对，通过金属键合，将外延片与第二临时衬底键合，取得键合好的电池片；

5）衬底剥离：去除键合好的电池片上外延片的第一临时衬底，直至露出GaInP腐蚀截止层；

6）上电极制作：去除所述GaInP腐蚀截止层，在N型GaAs接触层上制作上电极；

先采用负性光刻胶工艺光刻电极栅线图形，用电子束和热阻真空蒸镀的方式，蒸镀腔体温度小于100℃，在外延片上制备金属电极，并通过有机剥离形成上电极；

7）将外延片中N型GaAs接触层有选择性腐蚀去除上电极以外部分；

8）在外延片的上电极以外区域，采用电子束或PECVD沉积的方法在外延片上蒸镀减反射膜；

9）套刻将上电极一侧的减反射膜蚀刻开孔，高温退火形成欧姆接触；

10）涂柔性保护层后，使用化学溶液去除第二临时衬底；

11）划片：切除非电池区域部分留下完整电池芯片；

12）端面腐蚀：采用化学溶液将电池芯片侧面腐蚀清洗切割残渣颗粒，并去胶清洗。

2.根据权利要求1所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中金属键合层采用Ag、Al、Au、Ti、Pd、Pt、Ni或In材料至少任意一种。

3.根据权利要求1所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中金属键合层采用Ag、Al、Au、Ti、Pd、Pt、Ni或In材料至少任意一种。

4.根据权利要求1所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：在所述步骤9）后，于在上电极和减反射膜上制作临时保护层，然后再在临时保护层上设置临时柔性载体，再去除第二临时衬底。

5.根据权利要求4所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述临时柔性载体采用UV膜、热剥离膜、PET衬底、PI柔性衬底或PEN衬底中的任意一种。

6.根据权利要求1所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述减反射膜为TiO₂/SiO₂、TiO₂/Al₂O₃、TiO₂/Ta₂O₅、TiO₂/Si₃N₄、TiO₂/Ta₂O₅/Al₂O₃、TiO₂/Ta₂O₅/SiO₂、TiO₂/Si₃N₄/ Al₂O₃或TiO₂/Si₃N₄/ SiO₂多层结构中的任意一种；TiO₂的厚度为1λ/4n，Ta₂O₅的厚度为1λ/4n，Al₂O₃的厚度为1λ/4n，SiO₂的厚度为1λ/4n，Si₃N₄的厚度为1λ/4n，其中λ为波长，单位nm；n为介质膜的折射系数。

7.根据权利要求1所述高比功率GaAs多结柔性薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于：所述下电极为Ag、Al、Au、Ti、Pd、Pt、Ni、In中的至少任意一种，下电极的厚度大于1μm。