一种高电压串联结构多结太阳能电池及其制作方法技术

本申请提供一种高电压串联结构多结太阳能电池及其制作方法，其中，高电压串联结构多结太阳能电池，具有至少三结太阳能电池，由于至少三结太阳能电池具有多个PN结，能够在相同切割模块基础上，提高太阳能电池电压至少三倍，从而达到在有限面积基础上，不改变太阳能电池接收光面积的基础上，进一步提高太阳能电池的电压。

【技术实现步骤摘要】
一种高电压串联结构多结太阳能电池及其制作方法
本专利技术涉及太阳能电池制作
，尤其涉及一种高电压串联结构多结太阳能电池及其制作方法。
技术介绍
激光供能是一种新型的能量传输方式，它不受无线电波、电磁和电源的干扰，具有重量轻、安全可靠等特点。成为光纤电流传感器供能的发展方向。该方式是利用光纤把激光从低压侧输送到高压侧，然后用太阳电池把光能转换成电能，再给电路板供电。由于光纤体积限制，不可能制作大面积器件，所以在有限面积范围内提高输出效率是非常必要的，这样在保证电流密度的情形下，提高输出电压，就成为一种切实可靠的方法，所以高电压电池应运而生。现有技术中，为了提高太阳能电池的电压，采用的方式为将电池分割成若干个小模块，但是这样得到的高压电池还是具有其局限性，除了在有限面积范围内将太阳能电池分割成更多块，无法进一步提高太阳能电池的电压。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种高电压串联结构多结太阳能电池及其制作方法，以解决现有技术中无法进一步提高太阳能电池电压的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高电压串联结构多结太阳能电池，包括：绝缘衬底；位于所述绝缘衬底上的至少三结太阳能电池；所述至少三结太阳能电池被分割为多个模块，多个模块之间相互电性连接。优选地，所述至少三结太阳能电池包括：沿背离所述绝缘衬底方向依次设置的：InGaAs底电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结和GaInP顶电池。优选地，所述绝缘衬底为蓝宝石衬底。优选地，多个模块之间的切割道为U型切割道。优选地，所述U型切割道的深度为大于15μm，所述切割道的倾斜角度大于150°。优选地，还包括位于所述切割道的侧壁的钝化层。本专利技术还提供一种高电压串联结构多结太阳能电池制作方法，用于制作形成上面任意一项所述的高电压串联结构多结太阳能电池，所述制作方法包括：提供牺牲衬底；在所述牺牲衬底上倒序生长多结太阳能电池的外延结构；采用金属键合工艺将所述外延结构转移至绝缘衬底上，移除所述牺牲衬底；采用电感耦合等离子体工艺和湿法腐蚀工艺，切割所述外延结构，形成电极槽；在所述电极槽内形成第一电极；采用负胶剥离工艺在所述外延结构上形成第二电极；采用电感耦合等离子体工艺和湿法腐蚀工艺，切割所述外延结构至所述绝缘衬底表面，形成隔离槽，所述隔离槽将所述外延结构分割为多个模块；采用负胶剥离工艺形成连接电极，所述连接电极将多个模块串联。优选地，所述采用电感耦合等离子体工艺和湿法腐蚀工艺，切割所述外延结构，形成电极槽，具体包括：采用电感耦合等离子体工艺蚀刻所述外延结构，蚀刻气体为添加有5sccm～15sccm的O2的HBr、Cl2和BCl3混合气体，所述混合气体的总体流量为75sccm；其中，所述电极槽的斜角范围为100°-150°，包括端点值。优选地，所述采用电感耦合等离子体工艺和湿法腐蚀工艺，切割所述外延结构至所述绝缘衬底表面，形成隔离槽，具体包括：采用电感耦合等离子体工艺蚀刻所述外延结构至所述绝缘衬底表面，蚀刻气体为添加有10sccm～15sccm的O2和添加有5sccm～10sccm的N2的HBr、Cl2和BCl3混合气体，所述混合气体的总体流量为75sccm；其中，所述隔离槽的斜角大于150°。优选地，在所述采用负胶剥离工艺形成连接电极，所述连接电极将多个模块串联之后，还包括：蒸镀减反射膜。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的高电压串联结构多结太阳能电池，具有至少三结太阳能电池，由于至少三结太阳能电池具有多个PN结，能够在相同切割模块基础上，提高太阳能电池电压至少三倍，从而达到在有限面积基础上，不改变太阳能电池接收光面积的基础上，进一步提高太阳能电池的电压。本专利技术还提供一种高电压串联结构多结太阳能电池的制作方法，倒序外延至少三结太阳能电池，然后利用金属键合工艺将外延结构转移到绝缘衬底上，再结合电感耦合等离子体和湿法腐蚀相结合切割多结太阳能电池得到多个模块，再通过负胶剥离工艺制作互连电极，将多个模块串联在一起，得到高压串联结构的多结太阳能电池。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高电压串联结构多结太阳能电池结构示意图；图2-图3为本专利技术实施例提供的一种高电压串联结构多结太阳能电池制作工艺对应示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种高电压串联结构多结太阳能电池制作方法流程图；图5-图16为本专利技术实施例提供的一种高电压串联结构多结太阳能电池制作工艺对应示意图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中的高压电池具有其局限性，除了在有限面积范围内将太阳能电池分割成更多块，无法进一步提高太阳能电池的电压。专利技术人发现，出现上述现象的原因是：现有技术中的太阳能电池均为单结太阳能电池，也即只有一个PN结，而且，单结PN结的吸收谱较窄，只能对特定波长的光源进行吸收，光电转换效率较低，造成太阳能电池的电压无法进一步升高。基于此，本专利技术实施例提供一种高电压串联结构多结太阳能电池，包括：绝缘衬底；位于所述绝缘衬底上的至少三结太阳能电池；所述至少三结太阳能电池被分割为多个模块，多个模块之间相互电性连接。本专利技术提供的高电压串联结构多结太阳能电池，具有至少三结太阳能电池，由于至少三结太阳能电池具有多个PN结，能够在相同切割模块基础上，提高太阳能电池电压至少三倍，从而达到在有限面积基础上，不改变太阳能电池接收光面积的基础上，进一步提高太阳能电池的电压。另外，本专利技术提供的高电压串联结构多结太阳能电池，由于具有至少三结太阳能电池，每结太阳能子电池能够分别吸收特定波长的光源，从而使得高压太阳能电池具有较宽的吸收谱，还能提高太阳能的利用率。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。请参见图1所示，图1为本专利技术实施例提供的高压串联结构多结太阳能电池的剖面结构示意图；本专利技术实施例中提供的高电压串联结构多结太阳能电池，包括：绝缘衬底201；位于绝缘衬底201上的至少三结太阳能电池301；至少三结太阳能电池被分割为多个模块M，多个模块M之间相互电性连接。本专利技术中不限定至少三结太阳能电池的具体结构，其沿背离绝缘衬底方向依次设置有InGaAs本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，包括：/n绝缘衬底；/n位于所述绝缘衬底上的至少三结太阳能电池；/n所述至少三结太阳能电池被分割为多个模块，多个模块之间相互电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，包括：
绝缘衬底；
位于所述绝缘衬底上的至少三结太阳能电池；
所述至少三结太阳能电池被分割为多个模块，多个模块之间相互电性连接。


2.根据权利要求1所述的高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，所述至少三结太阳能电池包括：
沿背离所述绝缘衬底方向依次设置的：InGaAs底电池、第一隧穿结、GaAs中电池、第二隧穿结和GaInP顶电池。


3.根据权利要求1所述的高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，所述绝缘衬底为蓝宝石衬底。


4.根据权利要求1所述的高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，多个模块之间的切割道为U型切割道。


5.根据权利要求4所述的高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，所述U型切割道的深度为大于15μm，所述切割道的倾斜角度大于150°。


6.根据权利要求4所述的高电压串联结构多结太阳能电池，其特征在于，还包括位于所述切割道的侧壁的钝化层。


7.一种高电压串联结构多结太阳能电池制作方法，其特征在于，用于制作形成权利要求1-6任意一项所述的高电压串联结构多结太阳能电池，所述制作方法包括：
提供牺牲衬底；
在所述牺牲衬底上倒序生长多结太阳能电池的外延结构；
采用金属键合工艺将所述外延结构转移至绝缘衬底上，移除所述牺牲衬底；
采用电感耦合等离子体工艺和湿法腐蚀工艺，切割所述外延结构，形成电极槽；
在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊承，郭文辉，张策，朱鸿根，何胜，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32