一种GaAs系多结太阳能电池及其制作方法技术

技术编号:18460025 阅读:44 留言:0更新日期:2018-07-18 13:12
本申请提供一种GaAs系多结太阳能电池及其制作方法,所述制作方法在形成半蚀刻切割道时,采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在太阳能电池外延片上形成半蚀刻切割道,由于利用感应耦合等离子干法蚀刻GaAs聚光太阳能电池切割道,从而能够减小切割道面积损失,进而提高太阳能电池的光电转换效率。另外,还可以过特定气体,等离子钝化切割道,形成钝化膜,进一步提高太阳能电池的光电转换效率。

GaAs system multi junction solar cell and its making method

The present application provides a GaAs system multi junction solar cell and a method for making a semi etched cutting channel on a solar cell epitaxial piece using an inductively coupled plasma etching process when forming a semi etched cutting channel. A GaAs solar cell cutting channel is etched by induction coupled plasma dry etching. Thus, the area loss of the cutting path can be reduced, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell can be improved. In addition, the passivation film can be passivated by plasma passivation through a specific gas to further improve the photoelectric conversion efficiency of solar cells.

【技术实现步骤摘要】
一种GaAs系多结太阳能电池及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件制作
,尤其涉及一种GaAs系多结太阳能电池及其制作方法。
技术介绍
目前聚光型太阳能电池多采用GaAs材料系多结太阳能电池,其聚光倍数随材料性能与工艺技术的进步可达到500X乃至数千倍,而芯片尺寸比传统晶硅材料电池小很多,大大降低了半导体材料耗费。而因芯片尺寸减小,切割道面积占芯片面积增加,电池边缘周长相比电池芯片面积比例大为提升,由此导致的切割道面积损失对光电转换效率影响较大。目前工艺采用光刻开槽、采用金刚砂轮刀进行半刀切割,然后采用湿法腐蚀台阶工艺,以减小切割道的面积。但现有技术采用砂轮刀进行切割的方法,由于切割道较宽导致工艺制程中GaAs圆片强度不够,破片率上升;湿法腐蚀过程中,表面光刻胶易软化开裂,导致电池正面损伤。因此,如何提供一种能够降低切割道宽度,且能够保持太阳能电池合格率的制作方法成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提供一种GaAs系多结太阳能电池及其制作方法,以解决现有技术中切割道宽度较大,造成的太阳能电池面积损失较大的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,包括:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;在所述正面制作形成正面电极;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行半蚀刻切割,得到半蚀刻切割道;蒸镀减反射膜,覆盖所述正面;在所述背面制作形成背面电极;采用薄刀切割所述背面,切割位置与所述半蚀刻切割道对应,以贯穿所述太阳能电池外延片,形成分离的太阳能电池。优选地,所述半蚀刻切割道的宽度为20μm-30μm,所述半蚀刻切割道的深度为10μm-20μm,均包括端点值。优选地,在所述采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行半蚀刻切割,得到半蚀刻切割道之后,在所述蒸镀减反射膜,覆盖所述正面之前,还包括:采用射频等离子对所述半蚀刻切割道进行钝化。优选地,所述采用射频等离子对所述半蚀刻切割道进行钝化,具体包括:采用HBr、H2S、HCL、SF6、CFx、CHxFy、Ar、N2中的一种或多种气体,其中,x、y为H、F原子数量,x+y=4;通过射频放电电离形成等离子体,对所述半蚀刻切割道的侧面进行等离子钝化,形成钝化层。本专利技术还提供另外一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,包括:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述背面进行第一半蚀刻切割,得到第一半蚀刻切割道;在所述背面制作形成背面电极;将所述背面电极粘贴到临时基板上;在所述正面制作形成正面电极;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行第二半蚀刻切割,得到第二半蚀刻切割道,所述第二半蚀刻切割道的位置与所述第一半蚀刻切割道的位置对应;蒸镀减反射膜,覆盖所述正面;去除所述临时基板,形成分离的多个太阳能电池。优选地,在得到所述第一半蚀刻切割道之后还包括:采用射频等离子对所述第一半蚀刻切割道进行钝化;在得到所述第二半蚀刻切割道之后还包括:采用射频等离子对所述第二半蚀刻切割道进行钝化。优选地,采用射频等离子对所述第一半蚀刻切割道和所述第二半蚀刻切割道进行钝化,具体包括:采用HBr、H2S、HCL、SF6、CFx、CHxFy、Ar、N2中的一种或多种气体,其中,x、y为H、F原子数量,x+y=4;通过射频放电电离形成等离子体,对所述第一半蚀刻切割道和所述第二半蚀刻道的侧面进行等离子钝化,形成钝化层。优选地,所述第一半蚀刻切割道的深度为所述太阳能电池外延片厚度的一半。优选地,所述第二半蚀刻切割道的深度小于所述太阳能电池外延片厚度的一半。优选地,所述去除所述临时基板,形成分离的多个太阳能电池,具体包括:去除所述临时基板;采用手撕方式分离相邻的太阳能电池,形成独立的多个太阳能电池。本专利技术还提供一种GaAs系多结太阳能电池,采用上面任意一项所述的GaAs系多结太阳能电池制作方法制作形成。经由上述的技术方案可知,本专利技术提供的GaAs系多结太阳能电池制作方法,在太阳能电池外延片上形成半蚀刻切割道采用的工艺为电感耦合等离子体蚀刻工艺,利用感应耦合等离子干法蚀刻GaAs聚光太阳能电池切割道,减小切割道面积损失,从而提高太阳能电池的光电转换效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种GaAs系多结太阳能电池制作方法流程图;图2为本专利技术实施例提供的一种GaAs系多结太阳能电池的正面电极示意图;图3-图8为图1所示GaAs系多结太阳能电池制作方法对应的工艺流程图;图9为本专利技术实施例提供的另一种GaAs系多结太阳能电池制作方法流程图;图10-图19为图9所示GaAs系多结太阳能电池制作方法对应的工艺流程图;图20为本专利技术实施例提供的一种GaAs系多结太阳能电池剖面结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图1所示,为本专利技术实施例提供的一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,包括:S101:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;本实施例中对所述GaAs系多结太阳能电池的结构不做限定,GaAs多结太阳能电池可以是GaInP/GaAs/InGaAsP,GaInP/GaAs,GaInP/GaInAs/Ge,GaInP/GaAs/InGaAsP/InGaAs等GaAs系多结太阳能电池,其中衬底为GaAs衬底或Ge衬底。S102:在所述正面制作形成正面电极;需要说明的是,本实施例中正面电极如图2所示,为梳状金属电极,包括多条间隔均匀的多条次栅极122和主栅线121,其中多条次栅线122的电流均汇聚在两侧主栅线121上。正面栅线的数量越多,占用太阳能电池正面面积越多,对光遮挡越多,因此,本实施例中限定可选的,所述正面电极的占空比为3%-7%,包括端点值。本实施例中不限定所述正面电极的制作过程,可选的,正面电极的制作过程包括:采用丙酮、异丙醇、去胶液超声清洗去除表面沾污,采用高纯去离子水冲洗后,采用氨水、水、双氧水=5:5:1(体积比)的混合液或柠檬酸、水、双氧水=5:5:1(体积比)的混合溶液去除表面氧化层,甩干机甩干;经上胶、前烘、曝光、后烘、显影、冲洗、甩干等步骤光刻正面电极图形;采用电子束或磁控溅射常温蒸镀正面电极金属,金属结构含有AuGe(金基加锗二元金属合金)、Ni、Ti、Al、Ag、Au、TiN、Pt等一种或多种金属混合薄膜,金属膜层厚度2μm~7μm;本实施例中采用的光刻胶为负胶,因此采用去胶液、丙酮超声剥离多余金属,去除残余负胶后,形成正面电极。请参见图3,在太阳能电池外延片11的正面形成正面电极12。本专利技术实施例中还包括采用RTA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,包括:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;在所述正面制作形成正面电极;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行半蚀刻切割,得到半蚀刻切割道;蒸镀减反射膜,覆盖所述正面;在所述背面制作形成背面电极;采用薄刀切割所述背面,切割位置与所述半蚀刻切割道对应,以贯穿所述太阳能电池外延片,形成分离的太阳能电池。

【技术特征摘要】
1.一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,包括:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;在所述正面制作形成正面电极;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行半蚀刻切割,得到半蚀刻切割道;蒸镀减反射膜,覆盖所述正面;在所述背面制作形成背面电极;采用薄刀切割所述背面,切割位置与所述半蚀刻切割道对应,以贯穿所述太阳能电池外延片,形成分离的太阳能电池。2.根据权利要求1所述的GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,所述半蚀刻切割道的宽度为20μm-30μm,所述半蚀刻切割道的深度为10μm-20μm,均包括端点值。3.根据权利要求1所述的GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,在所述采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述正面进行半蚀刻切割,得到半蚀刻切割道之后,在所述蒸镀减反射膜,覆盖所述正面之前,还包括:采用射频等离子对所述半蚀刻切割道进行钝化。4.根据权利要求3所述的GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,所述采用射频等离子对所述半蚀刻切割道进行钝化,具体包括:采用HBr、H2S、HCL、SF6、CFx、CHxFy、Ar、N2中的一种或多种气体,其中,x、y为H、F原子数量,x+y=4;通过射频放电电离形成等离子体,对所述半蚀刻切割道的侧面进行等离子钝化,形成钝化层。5.一种GaAs系多结太阳能电池,其特征在于,采用权利要求1-4任意一项所述的GaAs系多结太阳能电池制作方法制作形成。6.一种GaAs系多结太阳能电池制作方法,其特征在于,包括:提供太阳能电池外延片,所述太阳能电池外延片包括相对设置的正面和背面;采用电感耦合等离子体蚀刻工艺在所述背面进行第一半蚀刻切割,得到第一半蚀刻切割道;在所述背面制作形成背面电极...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘伟陈丹丹刘伟文吴珠兴盛东洋
申请(专利权)人:厦门乾照光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:福建,35

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