[实用新型]一种用于制备太阳能电池的衬底

说明书

本实用新型提供一种用于制备太阳能电池的衬底，是在砷化镓衬底的背面沉积至少一层保护膜，所述保护膜的材质为氮化硅或氮化碳。本实用新型采用氮化硅薄膜保护砷化镓衬底背面，延长了衬底的重复使用次数，降低了衬底在加工过程中的破损风险，大大地降低了电池的制造成本。

技术领域

本实用新型光伏技术领域，具体涉及一种用于制备太阳能电池的衬底及其加工方法。

背景技术

砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池以其较高的光电转换效率(单结理论效率达27％，多结理论效率超过50％)而极具应用前景，但是，用于制造电池的砷化镓衬底本身较为昂贵，目前，市场上同样尺寸的砷化镓衬底的价格大约是硅衬底的10倍，为了进一步降低砷化镓薄膜太阳能电池的制造成本，通常会采用外延层剥离技术，以达到对砷化镓衬底重复使用降低成本的目的。

目前，砷化镓薄膜太阳能电池的制造工艺流程是：抛光后的砷化镓衬底通过MOCVD外延生长功能层薄膜，之后经过化学液的腐蚀作用，刻蚀掉牺牲层，使功能层薄膜与砷化镓衬底分离开，随后功能层薄膜会进入后续工序直到被组装成各种规格的电池组件；而剥离后的衬底依次经过预清洗、抛光、最终清洗烘干，再次进入MOCVD外延生长功能层薄膜，后续重复上述加工步骤从而使砷化镓衬底反复使用以降低生产成本。

砷化镓衬底在上述的重复使用过程中，其表面和背面都要经历多次的刻蚀、抛光，每次循环中衬底的单面掉量大约2-10μm；在各工序之间传送时衬底背面也不可避免地会被擦伤、污染，增加了衬底破损的风险；在MOCVD外延过程中，由于热应力的作用，砷化镓衬底会发生翘曲，当翘曲超过衬底的屈服强度就会导致衬底破裂，所以，目前衬底的厚度一般不小于400μm，而厚度小于400μm的衬底通常就直接报废了，这样造成了极大的浪费。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提出一种用于制备太阳能电池的衬底

实现本实用新型上述目的的具体技术方案为：

一种用于制备太阳能电池的衬底，在砷化镓衬底的背面沉积至少一层保护膜，所述保护膜的材质为氮化硅或氮化碳。

优选地，所述保护膜的厚度为2～6μm。

更优选地，所述砷化镓衬底的厚度为300～800μm。

本实用新型所述衬底的加工方法为，所述衬底为砷化镓衬底，在砷化镓衬底的背面沉积至少一层保护膜，所述保护膜的材质为氮化硅或氮化碳。

所述的衬底的加工方法，采用物理气相沉积或化学气相沉积的方法在所述砷化镓衬底的背面沉积所述保护膜。

进一步地，所述的衬底的加工方法为，直接在所述砷化镓衬底的背面沉积所述保护膜；或者，在使用所述砷化镓衬底进行太阳能电池制备的过程中，在所述砷化镓衬底表面外延生长完功能层薄膜后，在所述功能层薄膜表面沉积背电极以后，将所述砷化镓衬底翻转过来，在所述砷化镓衬底的背面上沉积所述保护膜。

其中，所述物理气相沉积的条件为：靶材使用氮化硅靶，沉积时间100～200min，真空室压力0.1～10Pa。采用氮化硅靶沉积得到氮化硅保护膜。

或，所述物理气相沉积的条件为：靶材使用碳靶，物理气相沉积设备的真空室内通入高纯氮气，沉积时间100～200min，真空室压力0.1～10Pa。采用碳靶沉积得到氮化碳保护膜。

更优选地，所述方法还包括：在所述衬底的使用过程中记录其重复使用的次数Rework，第一次使用的衬底Rework＝0，衬底在第二次被加工时Rework＝1，依次类推；若Rework＝0，则需要先在衬底背面沉积保护膜，若Rework≠0，则直接使用所述砷化镓衬底进行太阳能电池的制备。

本实用新型的有益效果在于：