太阳电池的制备方法技术

本发明专利技术提供一种太阳电池的制备方法，包括如下步骤：S1：光刻上电极，在所述外延片的入光面涂光刻胶，涂完胶后将电池烘烤，后采用光刻机对外延片涂胶面进行曝光、显影、冲洗和干燥；S2：蒸镀上电极，将所述外延片光刻面朝向蒸发源装入镀膜机中，进行真空蒸镀，然后将蒸镀好上电极的外延片进行去胶处理；S3：蒸镀下电极，在蒸镀完上电极的外延片背面设置掩模板，将外延片连同掩模板一起装入镀膜机中，掩模版面朝向蒸发源，进行真空蒸镀，得到带有若干网状金属条的外延片，所述金属条的宽度大于20μm。本发明专利技术旨在提供工艺简单、制造工艺效率提升的太阳电池的制作工艺，实现太阳电池的重量轻、抗翘曲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳电池工艺
，尤其是涉及一种。
技术介绍
重量轻，转换效率高，抗辐照性能好一直是砷化镓太阳电池追求的目标。通过结构 设计可以提高转换效率和抗辐照性能，采用化学或机械方法减薄衬底可以降低电池重量， 提高太阳电池阵质量比功率，大大减少发射重量，降低发射成本。 目前空间用砷化镓太阳电池下电极普遍采用全覆盖式，该形式下电极虽然可以与 太阳电池背面形成良好的接触，但对于全覆盖式下电极反而使翘曲问题更加严重，而且不 能完全满足目前太阳电池越来越薄，重量轻，和可靠性高的发展趋势。 所以，现有技术急需一种结构简单、工艺快捷、翘曲小的太阳电池，而这种电池的 关键技术难点是如何在下电极功能的有效改进，也就是说，如何优化设计出一种有关下电 极的制作工艺，使得下电极结构简单，且杜绝翘曲带来的负面效果。成为本领域技术人员攻 关难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供工艺简单、重量轻的太阳电池下电极的制作工艺，其实 现太阳电池的制造工艺工作效率高、抗翘曲性提高。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的： -种所述太阳电池，所述太阳电池包括有上电极、外延片和下电极，所述上电极和 下电极分别紧密贴合设置在所述外延片的上、下端面上，其制备方法包括如下步骤： S1 :光刻上电极在所述外延片的入光面涂光刻胶，涂完胶后将电池烘烤，后采用光刻机对外延片 涂胶面进行曝光、显影、冲洗和干燥； S2:蒸镀上电极 将所述外延片光刻面朝向蒸发源装入镀膜机中，进行真空蒸镀，然后将蒸镀好上 电极的外延片进行去胶处理； S3:蒸镀下电极在蒸镀完上电极的外延片背面设置掩模板，将外延片连同掩模板一起装入镀膜机 中，掩模版面朝向蒸发源，进行真空蒸镀，得到带有若干网状金属条的外延片，所述金属条 的宽度大于20μm;所述掩模板包括板主体和通槽部分，所述通槽部分的形状和网状金属 条相对应。 其附加的技术方案还包括： 在步骤S3之后还包括：步骤S4 :划片、蒸镀减反射膜 将蒸镀完下电极的外延片放入自动划片机中，上电极面朝上，将外延片划成各规 格的电池，然后腐蚀CAP层，在电池入光面蒸镀Ti0x/Al203膜系。 其附加的技术方案还包括：所述S1步骤中，曝光、显影、冲洗和干燥过程为：在烘箱中烘烤，烘烤温度范围为 80°C~90°C，烘烤时间为10min±3min;曝光时间为8s~10s;显影时间60s~90s，待显影 完全后用清洗机冲洗6~8次，最后甩干机甩干或氮气吹干。 其附加的技术方案还包括： 在所述S2步骤中，进行去胶处理具体过程为：将外延片放入丙酮中浸泡不少于 20min，取出后米用自动去|父机去|父，去在米用自动清洗机冲洗6~8次，再用甩干机甩干， 完成去掉光刻胶的过程。 其附加的技术方案还包括： 所述S2步骤中，进行真空蒸镀的次序和顺序和各层金属厚度为：Au， 50nm±7. 5nm；Ge? 100nm± 15nm；Ag? 5μm±750nm；Au? 50nm±7. 5nm〇 其附加的技术方案还包括： 所述S3步骤中，进行真空蒸镀程序，蒸镀顺序和各层金属厚度为：Au， 50nm±7. 5nm；Ge?lOOnmdi15nm；Ag? 5μm±750nm〇 其附加的技术方案还包括： 所述S3步骤中，得到网状结构金属条包括外轮廓宽条状和内填充细条状，所述内 填充细条纹设置在所述外轮廓宽条纹围成的区域内。 其附加的技术方案还包括： 所述细填充条状部分设置在所述外轮廓条状部分围成的区域内，所述内填充细条 纹的宽度和所述外轮廓宽条纹的宽度比值小于等于1 : (4-5)。 其附加的技术方案还包括： 所述外轮廓条状宽条纹有断开口；所述内填充细条纹中包括有带断开口的细条纹 和连续的细条纹，所述带断开口的细条纹和连续的细条纹间隔交错设置；所述宽条纹和细 条纹的断开口宽度均相同，且断开口的宽度小于所述外轮廓条状宽条纹的宽度。 其附加的技术方案还包括： 所述外轮廓宽条纹的位置与所述下电极主焊点、上电极主焊点位置相重叠；所述 内填充条纹位置与所述下电极的辅助电极和连接电极位置相重叠。 后续工序可以包括： 步骤S4 :划片、蒸镀减反射膜， 将蒸镀完下电极的外延片放入自动划片机中，上电极面朝上，将外延片划成各规 格的电池，然后腐蚀CAP层，在电池入光面蒸镀Ti0x/Al203膜系。 相对于现有技术，本专利技术所述的具有以下优势： 1、本专利技术通过带掩模板的蒸镀制造工艺出一种在下电极具有网状结构的太阳电 池，最终既能保证太阳电池与背表面的欧姆接触，使电池重量减轻，保证电极牢固度，又能 有效降太阳电池的翅曲，进一步促使太阳能电池制造工艺效率提升。 2、本专利技术采用掩模板工艺制备下电极的金属层，掩模板结构形式多样，替换方便， 不但有利于事先灵活调整设计金属图案，而且可以减少工序，提高工作效率。 3、同时本专利技术制得的网状结构金属条包括外轮廓宽条状和内填充细条状，这种结 构能够既保证良好的电接触性能，又能有效减少金属层的有效面积，不但节约材料、而且有 助于太阳电池提高抗扭曲性。 4、同时本专利技术制得的外轮廓宽条纹和内填充细条纹的断口设计，以及内填充细条 纹中带断口和连读的间隔设置，这二种结构进一步，减少金属层的有效面积，同时不降低电 接触性能，有助于提高太阳电池的综合性能。 5、在本专利技术采用Au-Ge-Ag-Au和Au-Ge-Ag作为收集光生电流的上、下电极材料， 与电池半导体材料形成良好的欧姆电阻接触，有效提高了电极的可焊性和牢固度。【附图说明】： 图1是本专利技术的下电极结构示意图； 图2是本专利技术的太阳电池示意图； 图3是本专利技术的制备方法流程示意图； 图4是本专利技术中掩模板的结构示意图 图5是本专利技术中内轮廓细条纹的七种实施例结构示意图 图中： 1-上电极、2-外延片、3-下电极、4-掩模板、41-板主体、42-通槽、421-宽槽、 422-窄槽、101-下电极主焊点；102(103)-上电极主焊点对应点置、104辅助电极、 105连接电极、1A-细条纹、1B-宽条纹、1C-断开口、1A-⑴到1Α-(7)是细条纹1A的 其中7种示意图。【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面列举实施例来详细说明本专利技术。 见附图1-3,一种所述太阳电池，所述太阳电池包括有上电极1、外延片2和下电极 3,所述上电极1和下电极3分别紧密贴合设置在所述外延片2的上、下端面上，其制备方法 包括如下步骤： S1 :光刻上电极采用自动涂胶机在外延片2入光面涂光刻胶（可以采用BP218)，涂完胶后将电池 放入烘箱中烘烤，烘烤温度范围为80°C~90°C，烘烤时间为10min±3min。然后采用光刻机 对涂胶面进行曝光，曝光时间为8s~10s。再将光刻好的外延片放入显影液中显影60s~ 90s，待显影完全后用清洗机冲洗6~8次。最后用甩干机甩干或氮气吹干。 S2:蒸镀上电极 将外延片2光刻面朝下即朝向蒸发源装入镀膜机中，设置蒸镀程序，蒸镀顺序和 各层金属厚度为：Au，50nm±7. 5nm;Ge，100nm± 15nm;Ag，5μm±750nm;Au，50nm±7. 5nm。 抽真空运行，然后将蒸镀好上电极的外延片放入丙酮中浸泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池的制备方法，其特征在于：所述太阳电池包括有上电极、外延片和下电极，所述上电极和下电极分别紧密贴合设置在所述外延片的上、下端面上，其制备方法包括如下步骤：S1：光刻上电极在所述外延片的入光面涂光刻胶，涂完胶后将电池烘烤，后采用光刻机对外延片涂胶面进行曝光、显影、冲洗和干燥；S2：蒸镀上电极将所述外延片光刻面朝向蒸发源装入镀膜机中，进行真空蒸镀，然后将蒸镀好上电极的外延片进行去胶处理；S3：蒸镀下电极在蒸镀完上电极的外延片背面设置掩模板，将外延片连同掩模板一起装入镀膜机中，掩模版面朝向蒸发源，进行真空蒸镀，得到带有若干网状金属条的外延片，所述金属条的宽度大于20μm；所述掩模板包括板主体和通槽部分，所述通槽部分的形状和网状金属条相对应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：铁剑锐，杜永超，许军，肖志斌，王鑫，梁存宝，孙希鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，天津恒电空间电源有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12