基于石墨衬底的倒装三结太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及光伏技术领域，尤其是指一种基于石墨衬底的倒装三结太阳电池及其制备方法，所述电池包括GaInP顶电池、第一隧穿结、InxGa1‑xAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InyGa1‑yAs底电池。所述制备方法包括石墨衬底进行机械抛光、石墨衬底抛光面依次沉积Ge层、GaAs层、采用MOCVD依次外延生长第一欧姆接触层、GaInP顶电池、第一隧穿结、InxGa1‑xAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InyGa1‑yAs底电池，第二欧姆接触层、在上述外延片第二欧姆接触层表面蒸镀背面电极并将其键合至一支撑衬底，去除外延衬底，制备正面电极，获得目标电池。本发明专利技术实现各子电池间更好的电流匹配，从而提高多结电池的光电转换效率；同时可有效降低多结电池的制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏
，具体涉及一种基于石墨衬底的倒装三结太阳电池及其制备方法。
技术介绍
提高太阳电池的光电转换效率，同时降低其生产成本，一直是光伏领域的研究热点。基于Ⅲ—V族材料制备的多结太阳电池，将不同禁带宽度的子电池串联在一起，使其选择性地吸收不同波段的太阳光谱，不仅可以拓宽电池对太阳光谱的吸收范围，且减小了热化损失，可有效提高太阳电池的转换效率。目前，基于晶格匹配原理制造的Ge\\GaInAs\\GaInP三结太阳电池技术最为成熟，应用最为广泛，其在聚光条件下实验室最高效率为41.6%(AM1.5，364-suns)。但由于其带隙的限制，三结子电池的短路电流不匹配，光电效率很难进一步提高。同时，由于Ge是典型的烯散金属，全世界可供开采的Ge资源比较匮乏，价格昂贵，使用Ge作为多结电池的衬底不利于降低成本，并且增加了电池的总重量。因此，实现更高效率多结太阳电池的关键在于保证高质量晶体材料生长的前提下实现最优带隙配比。目前主要技术途径为优先考虑各子电池带隙与太阳光谱的匹配，通过引入渐变缓冲层等方法来实现晶格失配材料的生长。为有效减少底电池与晶片之间的晶格失配引起的位错对其本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于石墨衬底的倒装三结太阳电池，包括支撑衬底、背面电极、正面电极和外延结构，其特征在于，外延结构包括依次倒装生长的GaInP顶电池、第一隧穿结、InxGa1‑xAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InyGa1‑yAs底电池。

【技术特征摘要】
1.基于石墨衬底的倒装三结太阳电池，包括支撑衬底、背面电极、正面电极和外延结构，其特征在于，外延结构包括依次倒装生长的GaInP顶电池、第一隧穿结、InxGa1-xAs中电池、第二隧穿结、缓冲层、InyGa1-yAs底电池。2.根据权利要求1所述的基于石墨衬底的倒装三结太阳电池，其特征在于GaInP顶电池之下设置有第一欧姆接触层，InyGa1-yAs底电池之上设置有第二欧姆接触层。3.根据权利要求1所述的基于石墨衬底的倒装三结太阳电池，其特征在于所述GaInP顶电池和InxGa1-xAs中电池与外延衬底晶格匹配，其中0≤x＜0.1；所述InxGa1-xAs中电池与InyGa1-yAs底电池通过所述缓冲层进行过渡，其中0<y＜0.5。4.根据权利要求1所述的基于石墨衬底的倒装三结太阳电池，其特征在于所述缓冲层采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：付蕊，牟潇野，陈诺夫，包文东，
申请(专利权)人：云南临沧鑫圆锗业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53