一种具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法技术

技术编号:8835605 阅读:146 留言:0更新日期:2013-06-22 21:26
本发明专利技术公开了一种具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法,依次形成Ge电池(2)、GaInAs电池(3)、第一减反射层(4)、GaInP电池(5)、应变补偿GaAsP/GaInAs超晶格电池(6)、第二减反射层(7)、第三减反射层(8)、GaInP电池(9)、第四减反射层(10)、第五减反射层(12)、第六减反射层(13);在第六减反射层(13)的表面上形成顶电极(11);在Ge电池(2)的整个下表面形成底电极(1)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电
,特别是涉及。
技术介绍
太阳能电池是把光能转换为电能的光电子器件,对太阳能电池来说,单结的太阳能电池只能覆盖及利用某一波长范围的阳光,为了充分利用太阳光不同波段的光子能量,提高太阳能电池的光电转换效率,一般将多种不同带隙的半导体材料搭配,组成多结太阳能电池。目前,在晶格匹配的GalnP/GaAs/Ge三结太阳能电池中,在无聚光条件下光电转换效率最大能达到32%。但在太阳能电池进行光转换的过程中,反射的损失降低了太阳能电池单位面积入射的光子数,导致太阳能电池电流密度降低,从而影响电池的能量转换效率。为提高电池的光电转换效率,应减少电池表面光的反射损失,增加光的透射。因此业内一般都采用在太阳能电池表面形成减反射膜,以达到减少表面光的反射损失,从而提高太阳能电池的效率。对于用于减少光损失的减反射膜,一般可选用单层或多层的形式。单层减反射膜是利用光在减反射膜的两侧处反射光存在位相差的干涉原理而达到减反射效果;对于多层减反射膜,其利用多层减反射膜中的每一层的减反射作用进行叠加,最终将多层减反射膜等效为单层减反射I旲,从而进一步提闻对光反射的抑制效果,达到提闻太阳能电池效率的目的。但是目前使用的多层减反射膜依然不能令人满意,这是因为多层减反射膜由于采用多层结构,多层减反射膜之间的折射率难以良好匹配,因此,多层减反射膜的应用仍有待提闻
技术实现思路
:为解决上述问题,本专利技术旨在提出,采用该方法制得的五结太阳能电池,可以达到良好的折射率匹配,提高太阳能电池的效率。本专利技术提出的具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法包括如下步骤:步骤一:利用MOCVD工艺依次生长G e电池(2)和G a I n A s电池(3);步骤二:采用真空镀膜机,在G a I n A s电池(3)上蒸镀第一减反射层(4);步骤三:利用MOCVD工艺在第一减反射层(4)上依次生长G a I η P电池(5)和应变补偿G aAsP/GalnAs超晶格电池(6);步骤四:利用MOCVD工艺在应变补偿G aAsP/GalnAs超晶格电池(6)上生长第二减反射层(7);步骤五:采用真空镀膜机,在第二减反射层(7)上蒸镀第三减反射层(8);步骤六:利用MOCVD工艺在第三减反射层(8)上生长G a I η P电池(9);步骤七:利用MOCVD工艺在G a I η P电池(9)上依次生长第四减反射层(10)和第五减反射层(12);步骤八:采用真空镀膜机,在第五减反射层(12)上蒸镀第六减反射层(13);步骤九:在第六减反射层(13)的表面上,使用光刻胶覆盖住将要形成顶电极(11)的区域之外的区域之后,采用氢氟酸溶液刻蚀第五减反射层(12)和第六减反射层(13),直至露出第四减反射层(10)为止;步骤十:采用溅射工艺在第四减反射层(10)的将要形成顶电极(11)的区域表面上溅射金属银,从而形成所述顶电极(11);在& e电池(2)的整个下表面溅射金属银,以形成底电极(I)。其中,第一减反射层(4)为MgF2,其折射率为1.36 1.40,厚度为40_6011111;第二减反射层(7)为AlGaInN薄膜,其折射率为3.2 3.4,厚度为30_40nm ;第三减反射层(8)为ZnS薄膜,其折射率为2.1-2.3,厚度为50_70nm ;第四减反射层(10)为AlGaInN薄膜,其折射率为3.2 3.4,厚度为30-40nm ;第五减反射层(12)为Si3N4薄膜,其折射率为:2.1-2.4,其厚度为50-60nm ;第六减反射层(13)为Ta2O5薄膜,其折射率为2.0 2.15,其厚度为80-100nm。其中,蒸镀第一减反射层(4)的方法为:在真空镀膜机中,蒸镀温度为110 130°C,真空度大于10_5torr,生长速率为0.4 0.5nm/s ;其中,蒸镀第三减反射层(8)的方法为:在真空镀膜机中,蒸镀温度为100 140°C,真空度大于10_5torr,生长速率为0.2 0.4nm/s ;其中,蒸镀第六减反射层(13)的方法为:在真空镀膜机中,蒸镀温度为100 140°C,真空度大于10_5torr,生长速率为0.2 0.3nm/s ;其中,MOCVD生长第二减反射层(7)和第四反射层(10)的方法为:在MOCVD淀积腔中,淀积温度为640 680°C,生长速率为0.4 0.6nm/s ;其中,MOCVD生长第五减反射层(12)的方法为:在MOCVD淀积腔中,淀积温度为660 680 0C,生长速率为0.5 0.7nm/s ;附图说明:图1为本专利技术提出的具有减反射膜的五结太阳能电池。具体实施方式:下面通过具体实施方式对本专利技术提出的具有减反射膜的五结太阳能电池进行详细说明。实施例1参见图1,本专利技术提出的具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法包括如下步骤:步骤一:利用MOCVD工艺依次生长G e电池(2)和G a I n A s电池(3);步骤二:采用真空镀膜机,在G a I n A s电池(3)上蒸镀第一减反射层(4);步骤三:利用MOCVD工艺在第一减反射层(4)上依次生长G a I η P电池(5)和应变补偿G aAsP/GalnAs超晶格电池(6);步骤四:利用MOCVD工艺在应变补偿G aAsP/GalnAs超晶格电池(6)上生长第二减反射层(7);步骤五:采用真空镀膜机,在第二减反射层(7)上蒸镀第三减反射层(8);步骤六:利用MOCVD工艺在第三减反射层(8)上生长G a I η P电池(9);步骤七:利用MOCVD工艺在G a I η P电池(9)上依次生长第四减反射层(10)和第五减反射层(12);步骤八:采用真空镀膜机,在第五减反射层(12)上蒸镀第六减反射层(13);步骤九:在第六减反射层(13)的表面上,使用光刻胶覆盖住将要形成顶电极(11)的区域之外的区域之后,采用氢氟酸溶液刻蚀第五减反射层(12)和第六减反射层(13),直至露出第四减反射层(10)为止;步骤十:采用溅射工艺在第四减反射层(10)的将要形成顶电极(11)的区域表面上溅射金属银,从而形成所述顶电极(11);在& e电池(2)的整个下表面溅射金属银,以形成底电极(I)。其中,第一减反射层(4)为MgF2,其折射率为1.36 1.40,厚度为40-6011111;第二减反射层(7)为AlGaInN薄膜,其折射率为3.2 3.4,厚度为30_40nm ;第三减反射层(8)为ZnS薄膜,其折射率为2.1-2.3,厚度为50_70nm ;第四减反射层(10)为AlGaInN薄膜,其折射率为3.2 3.4,厚度为30-40nm ;第五减反射层(12)为Si3N4薄膜,其折射率为:2.1-2.4,其厚度为50-60nm ;第六减反射层(13)为Ta2O5薄膜,其折射率为2.0 2.15,其厚度为80-100nm。其中,蒸镀第一减反射层(4)的方法为:在真空镀膜机中,蒸镀温度为110 130°C,真空度大于10_5torr,生长速率为0.4 0.5nm/s ;其中,蒸镀第三减反射层(8)的方法为:在真空镀膜机中,蒸镀温度为100 140°C,真空度大于10_5torr,生长速率为0.2 0.4nm/s ;其中,蒸镀第六减反射层(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法,包括如下步骤:步骤一:利用MOCVD工艺依次生长Ge电池(2)和GaInAs电池(3);步骤二:采用真空镀膜机,在GaInAs电池(3)上蒸镀第一减反射层(4);步骤三:利用MOCVD工艺在第一减反射层(4)上依次生长GaInP电池(5)和应变补偿GaAsP/GaInAs超晶格电池(6);步骤四:利用MOCVD工艺在应变补偿GaAsP/GaInAs超晶格电池(6)上生长第二减反射层(7);步骤五:采用真空镀膜机,在第二减反射层(7)上蒸镀第三减反射层(8);步骤六:利用MOCVD工艺在第三减反射层(8)上生长GaInP电池(9);步骤七:利用MOCVD工艺在GaInP电池(9)上依次生长第四减反射层(10)和第五减反射层(12);步骤八:采用真空镀膜机,在第五减反射层(12)上蒸镀第六减反射层(13);步骤九:在第六减反射层(13)的表面上,使用光刻胶覆盖住将要形成顶电极(11)的区域之外的区域之后,采用氢氟酸溶液刻蚀第 五减反射层(12)和第六减反射层(13),直至露出第四减反射层(10)为止;步骤十:采用溅射工艺在第四减反射层(10)的将要形成顶电极(11)的区域表面上溅射金属银,从而形成所述顶电极(11);在Ge电池(2)的整个下表面溅射金属银,以形成底电极(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法,包括如下步骤: 步骤一:利用MOCVD工艺依次生长G e电池(2)和G a I n A s电池(3); 步骤二:采用真空镀膜机,在G a I n A s电池(3)上蒸镀第一减反射层(4); 步骤三:利用MOCVD工艺在第一减反射层(4)上依次生长G a I η P电池(5)和应变补偿G aAsP/GalnAs超晶格电池(6); 步骤四:利用MOCVD工艺在应变补偿G a A s P / G a InAs超晶格电池(6)上生长第二减反射层(7); 步骤五:采用真空镀膜机,在第二减反射层(7)上蒸镀第三减反射层(8); 步骤六:利用MOCVD工艺在第三减反射层(8)上生长G a I η P电池(9); 步骤七:利用MOCVD工艺在G a I η P电池(9)上依次生长第四减反射层(10)和第五减反射层(12); 步骤八:采用真空镀膜机,在第五减反射层(12)上蒸镀第六减反射层(13); 步骤九:在第六减反射层(13)的表面上,使用光刻胶覆盖住将要形成顶电极(11)的区域之外的区域之后,采用氢氟酸溶液刻蚀第五减反射层(12)和第六减反射层(13),直至露出第四减反射层(10)为止; 步骤十:采用溅射工艺在第四减反射层(10)的将要形成顶电极(11)的区域表面上溅射金属银,从而形成所述顶电极(11);在G e电池(2)的整个下表面溅射金属银,以形成底电极(I)。2.如权利要求1所述的具有减反射膜的五结太阳能电池的制造方法,其特征在于: 其中,第一减反射层(4)为MgF2,其折射率为1.36 1.40,厚度为40_60nm ;第二减反射层(7)为AlGaInN薄膜,其折射率为3.2 3.4,厚度为30_40nm ;第三减反射层(8)为ZnS薄膜,其折射率为2.1-2.3,厚度为50-70nm ;第四减反射层(10)为AlGaIn...

【专利技术属性】
技术研发人员:梅欣张俊
申请(专利权)人:溧阳市生产力促进中心
类型:发明
国别省市:

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