本实用新型专利技术公开了一种选择性生长接触层的GaAs太阳能电池，包括衬底，在衬底的上表面生长有GaAs单结或多结电池单元，在衬底的下表面沉积有背面金属电极，在GaAs单结或多结电池单元的上表面生长有窗口层，在窗口层的上表面生长或沉积有增透膜，增透膜上通过湿法腐蚀裸露出正面金属电极及栅线对应的接触层图形，在接触层图形对应的窗口层表面选择性生长有接触层；接触层上保留有正面金属电极及栅线图形，并沉积有正面金属电极；正面金属电极和接触层之间、背面金属电极和衬底之间分别形成欧姆接触。本实用新型专利技术能够减少接触层对受光区的过度占用，能够从根本上解决电池制作工艺过程中遇到的接触层腐蚀异常的问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及太阳能电池的
，尤其是指一种选择性生长接触层的GaAs太阳能电池。
技术介绍
GaAs太阳能电池由于具有全光谱吸收、高转换效率、耗材少、用地面积少等优点，被广泛地应用于光伏发电的各个领域。目前，GaAs太阳能电池采用外延MOCVD或MBE技术生长窗口层和接触层，然后在电池工艺过程中蚀刻去除有效受光区内的接触层材料，在接触层表面沉积相应的金属电极材料，在受光区表面沉积相应的增透膜材料。在蚀刻接触层材料的过程中，可能存在接触层残留、窗口层受损的风险因素，不利于接触层与正面金属电极间的欧姆接触，也造成了有效受光面积的损失。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种选择性生长接触层的GaAs太阳能电池，以减少接触层对受光区的过度占用，能够从根本上解决电池制作工艺过程中遇到的接触层腐蚀异常的问题，具有比传统GaAs太阳能电池更高的光利用效率。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为:一种选择性生长接触层的GaAs太阳能电池，包括有衬底，在所述衬底的上表面生长有GaAs单结或多结电池单元，在所述衬底的下表面沉积有背面金属电极，在所述GaAs单结或多结电池单元的上表面生长有窗口层，在所述窗口层的上表面生长或沉积有增透膜，所述增透膜上通过湿法腐蚀裸露出正面金属电极及栅线对应的接触层图形，在所述接触层图形对应的窗口层表面选择性生长有接触层；所述接触层上保留有正面金属电极及栅线图形，并沉积有正面金属电极；所述正面金属电极和接触层之间、背面金属电极和衬底之间分别形成欧姆接触。所述衬底为S1、Ge、SiC、GaAs、Al2O3中的一种。所述背面金属电极的厚度为0.5-5 μ m。所述增透膜为S1x、SiNx, A1N、A1203、T1x中的一种或几种组合，厚度为100_300nmo所述增透膜上裸露出来的栅线宽度为5-40 μm。所述接触层的厚度为100-500nm。所述接触层上的正面金属栅线尺寸较接触层宽度小1-3 μπι。所述正面金属电极厚度为0.5-5 μπι。所述正面金属电极和背面金属电极为Cr/Au、Cr/Pt/Au、Ti/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al/Au、Ti/Al/Ti/Au、Al/Cr/Au、Au/AuGe/Ni/Au、Au/Ag/Au 中的一种。本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果:1、由于采用选择性生长太阳能电池接触层，可按照正面金属电极的设计尺寸生长接触层，最大化利用电池受光区接收光源，能够减少接触层对受光区的过度占用，具有比传统GaAs太阳能电池更高的光利用效率。2、选择性生长GaAs太阳能电池的接触层，可减少电池制程中的接触层蚀刻工序，完全规避工艺过程中遇到的接触层腐蚀不干净的异常现象。【附图说明】图1为本技术所述GaAs太阳能电池的结构示意图。图2为本技术所述GaAs太阳能电池制备过程中的GaAs单结或多结电池单元及窗口层生长示意图。图3为本技术所述GaAs太阳能电池制备过程中的增透膜制备示意图。图4为本技术所述GaAs太阳能电池制备过程中的接触层图形化示意图。图5为本技术所述GaAs太阳能电池制备过程中的选择性生长接触层示意图。图6为本技术所述GaAs太阳能电池制备过程中的正面金属电极制备示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，本实施例所述的选择性生长接触层的GaAs太阳能电池，包括有衬底1，在所述衬底I的上表面生长有GaAs单结或多结电池单元2，在所述衬底I的下表面沉积有背面金属电极3，在所述GaAs单结或多结电池单元2的上表面生长有窗口层4，在所述窗口层4的上表面生长或沉积有增透膜5，所述增透膜5上通过湿法腐蚀裸露出正面金属电极及栅线对应的接触层图形，在所述接触层图形对应的窗口层表面选择性生长有接触层6 ;所述接触层6上保留有正面金属电极及栅线图形，并沉积有正面金属电极7 ;所述正面金属电极7和接触层6之间、背面金属电极3和衬底I之间分别形成欧姆接触。所述衬底I 为 S1、Ge、SiC、GaAs、Al2O3中的一种。所述背面金属电极3的厚度为0.5-5 μπι。所述增透膜5为单层或多层结构，其为Si0x、SiNx、AlN、Al203、Ti0x中的一种或几种组合，厚度为100-300nmo所述增透膜5上裸露出来的栅线宽度为5-40 μπι。所述接触层6的厚度为100-500nm。所述接触层6上的正面金属栅线尺寸较接触层宽度小1-3 μπι。 所述正面金属电极7的厚度为0.5-5 μ mo所述正面金属电极7和背面金属电极3为Cr/Au、Cr/Pt/Au、Ti/Au、Ti/Pt/Au、Ti/Al/Au、Ti/Al/Ti/Au、Al/Cr/Au、Au/AuGe/Ni/Au、Au/Ag/Au 中的一种。以下为本实施例上述GaAs太阳能电池的具体制备方法，其过程如下:l)GaAs单结或多结电池单元及窗口层生长利用金属有机化学气相沉积或分子束外延技术在所述衬底I的上表面由下至上依次层叠生长有GaAs单结或多结电池单元2、窗口层4，如图2所示；2)增透膜的制备利用金属有机化学气相沉积或分子束外延技术在所述窗口层4的上表面生长有厚100-300nm的增透膜5，或利用电子束蒸发或光学辅助蒸发技术在所述窗口层4的上表面沉积有厚100-300nm的增透膜5，而在本实施例中，优选金属有机化学气相沉积或分子束外延技术在所述窗口层4的上表面生长所需的增透膜5，如图3所示；3)接触层图形化利用图形化转移技术，并经过湿法腐蚀工艺，将正面金属电极及栅线对应的接触层图形在所述增透膜5上裸露出来，如图4所示，其中，栅线宽度为5-40 μπι;4)选择性生长接触层利用金属有机化学气相沉积或分子束外延技术，由于晶格失配，在所述接触层图形对应的窗口层表面选择性生长有厚100-500nm的接触层6，如图5所示；5)正面金属电极图形化按照电池图形设计，利用微影技术将正面金属电极及栅线图形保留在所述接触层6上，其中，栅线设计尺寸较接触层宽度小1-3 μπι;6)正面金属电极制备利用电子束蒸发或金属溅射技术，在所述接触层6上沉积有厚0.5-5 μ m的正面金属电极7，如图6所示；7)背面金属电极制备利用电子束蒸发或金属派射技术，在所述衬底I的下表面沉积有厚0.5-5 μπι的背面金属电极3，如图1所示；8)退火合金化经过退火处理，所述正面金属电极7和接触层6之间、背面金属电极3和衬底I之间分别形成欧姆接触；至此，便完成了选择性生长接触层的GaAs太阳能电池的制备。综上所述，本技术由于采用选择性生长太阳能电池接触层，可按照正面金属电极的设计尺寸生长接触层，从而最大化利用电池受光区接收光源；并且，选择性生长GaAs太阳能电池的接触层，可减少电池制程中的接触层蚀刻工序，完全规避工艺过程中遇到的接触层腐蚀不干净的异常现象。这相比现有技术，本技术能够减少接触层对受光区的过度占用，并且能够从根本上解决电池制作工艺过程中遇到的接触层腐蚀异常的问题，具有比传统GaAs太阳能电池更高的光利用效率，值得推广。以上所述之实施例子只为本技术之较佳实施例，并非以此限制本技术的实施范围，故凡依本技术之形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种选择性生长接触层的GaAs太阳能电池，其特征在于：包括有衬底(1)，在所述衬底(1)的上表面生长有GaAs单结或多结电池单元(2)，在所述衬底(1)的下表面沉积有背面金属电极(3)，在所述GaAs单结或多结电池单元(2)的上表面生长有窗口层(4)，在所述窗口层(4)的上表面生长或沉积有增透膜(5)，所述增透膜(5)上通过湿法腐蚀裸露出正面金属电极及栅线对应的接触层图形，在所述接触层图形对应的窗口层表面选择性生长有接触层(6)；所述接触层(6)上保留有正面金属电极及栅线图形，并沉积有正面金属电极(7)；所述正面金属电极(7)和接触层(6)之间、背面金属电极(3)和衬底(1)之间分别形成欧姆接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马涤非，潘旭，张杨，杨翠柏，毛明明，陈升阳，
申请(专利权)人：瑞德兴阳新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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