一种电池基板减薄方法及电池技术

本发明专利技术公开了一种电池基板减薄方法及电池，属于太阳电池技术领域，其中电池基板减薄技术包括以下步骤：首先通过在锗基板上制作正面电极与减反射膜，而后采用临时键合技术，将锗基板键合至临时基板上，而后对锗基板上无正面电极的面进行减薄、抛光；然后对减薄面采用溶液做进一步抛光，抛光完后对减薄面进行背面电极蒸镀，而后将背面电极蒸镀至减薄面上；而后通过解键合，将相互连接的锗基板与临时基板进行分离；而后对锗基板及蒸镀于锗基板上的背面电极进行切割，得到单体电池。本发明专利技术公开的电池基板减薄方法具有能够大幅降低电池重量的优点，并且可以保证制造的良率，采用本发明专利技术公开的技术制成的电池具有轻质高效的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电池基板减薄方法及电池
本专利技术涉及太阳电池
，尤其涉及一种电池基板减薄方法及电池。
技术介绍
以锗为基板的砷化镓三结太阳电池（结构GaInP/GaAs/Ge），目前已经基本代替了晶硅太阳电池，成为了现有空间飞行器使用的主要空间电源。主要原因是三结砷化镓太阳电池拥有更高的转换效率，目前三结砷化镓太阳电池的转换效率平均达到30%的水平，远远超过晶硅电池的转换效率。但是三结砷化镓太阳电池由于使用Ge基板，导致电池的密度大大增加。Ge基板的密度大约是晶硅电池的两倍。导致同样面积情况下，虽然能够提供更多的输出功率，但是重量也是成倍增加。这样大大提高空间飞行器的发射成本。目前使用火箭的情况下，发射成本大约为50000美元/kg。另外一种降低成本的方法是使用GaAs薄膜电池。但是该方法目前工艺难度太大，良品率极低，成本高，大规模应用非常困难。
技术实现思路
为了克服现有技术中锗（Ge）基电池重量过重的缺陷，本专利技术所需要解决的问题在于提出一种电池基板减薄方法及电池，使得通过该技术制成的电池，良率高不易碎片，且能大幅降低原有单体电池的重量。为达此目的，本专利技术一方面提供了一种电池基板减薄方法，包括以下步骤：S1、在锗基板上制作正面电极与减反射膜；S2、使用临时键合技术，将锗基板上存在正面电极的面键合至临时基板上；S3、对锗基板上无正面电极的面进行减薄，而后对减薄面进行抛光；S4、对上述锗基板的抛光面使用溶液做进一步抛光，而后在抛光面上进行背面电极蒸镀；S5、通过解键合将临时基板与锗基板分离，而后对锗基板及蒸镀于锗基板上的背面电极进行切割，得到单体电池。优选地，所述步骤S1包括以下步骤：S11、在锗基板上，一次扩散出锗底电池；S12、将完成上述过程的锗基板进行有机清洗；S13、使用负胶剥离技术，制作正面电极图形；S14、利用电子束蒸镀技术，在锗底电池表面蒸镀金属电极；S15、进行电极剥离，将不处于正面电极图形位置上的金属电极从锗底电池上剥离；S16、选择性腐蚀，通过选择性腐蚀将表面无电极的GaAs去除；S17、于电池表面蒸镀减反射膜；S18、对上述步骤中蒸镀的减反射膜进行蚀刻。优选地，所述步骤S2包括以下步骤：S21、有机清洗，对完成步骤S1后的锗基板进行有机清洗；S22、涂胶烘烤，于锗基板上以及临时基板上涂覆临时键合胶，完成后进行烘烤；S23、键合，将完成步骤S22的锗基板以及临时基板进行临时键合。优选地，所述步骤S3包括以下步骤：S31、减薄，使用研磨机对完成步骤S2后的锗基板进行减薄；S32、抛光，对上述步骤S31减薄的面使用抛光机进行抛光。优选地，所述步骤S4包括以下步骤：S41、溶液抛光，对完成机械抛光的锗基板通过溶液进行抛光；S42、有机清洗，对完成步骤S41后的锗基板进行有机清洗；S43、电极蒸镀，使用电子束蒸发的方式对步骤S3中的抛光面进行蒸镀背面电极。优选地，所述步骤S5包括以下步骤：S51、解键合，将键合的临时基板与锗基板进行解键合，使二者分离；S52、键合后清洗，将完成解键合的锗基板进行键合后清洗，去除锗基板上的键合胶；S53、合金处理；S54、正面涂胶，于锗基板上正面电极所在面上涂覆一层光刻胶；S55、划片，将锗基板以及附着于其上的背面电极进行切割，得到单体电池；S56、去除光刻胶。优选地，还包括断面腐蚀，由于切割会有切割碎屑附着在锗基板的侧面，故采用柠檬酸与双氧水与水的混合液对侧面进行腐蚀。优选地，所述正面电极图形为梳状电极结构。优选地，所述梳状电极结构的中部设置有横断主栅。本专利技术一方面公开了一种电池，该电池采用上述电池基板减薄方法制成。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的一种电池基板减薄方法及电池，其中，电池基板减薄方法包括以下步骤：首先通过在锗基板上制作正面电极与减反射膜，而后采用临时键合技术，将锗基板键合至临时基板上，待二者键合完成后即对锗基板上无正面电极的面进行减薄、抛光；然后对减薄面采用溶液做进一步抛光（化学抛光），抛光完后对减薄面进行背面电极蒸镀，通过电子束蒸发的方式将背面电极蒸镀至减薄面上；而后通过解键合，将相互连接的锗基板与临时基板进行分离；而后对锗基板及蒸镀于锗基板上的背面电极进行切割，得到单体电池。综上所述，本专利技术公开的电池基板减薄方法，通过对锗基板（外延衬底）进行减薄，使得电池重量大幅减轻（减轻2/3以上），并且在减薄过程中通过采用临时基板以及运用临时键合技术，降低减薄过程中出现的电池基板破碎的几率，大大保证了单体电池的成品率，降低了制造成本。而采用本专利技术所提供的池基板减薄技术制成的电池具有重量轻，轻质高效的优点。附图说明图1为本专利技术公开的正面电极的结构示意图；图2为锗基板与临时基板键合后的结构示意图；图3为锗基板进行减薄前的结构示意图；图4为背面电极蒸镀至锗基板后的结构示意图；图5为锗基板与临时基板解键合后的结构示意图。图中：1、正面电极；2、锗基板；3、临时基板；4、临时键合胶；5、背面电极；11、细栅；12、横断主栅；13、主电极；21、锗基板减薄部分。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一：如图1至图5所示，本实施例中提供的一种电池基板减薄方法，包括以下步骤：S1、在锗基板2上制作正面电极1与减反射膜。S2、使用临时键合技术，将锗基板2上存在正面电极1的面键合至临时基板3上，使得锗基板2可以依附于临时基板3上，以便于后续对锗基板2的外延部分（外延衬底）进行减薄工作，通过将锗基板2与临时基板3键合，使得当锗基板2。S3、对锗基板2上无正面电极1的面（外延衬底的外侧面）进行减薄，而后对减薄面进行抛光，其中减薄过程采用研磨机进行减薄，抛光时采用抛光机进行抛光。由于锗基板2键合了临时基板3，故而在采用研磨机对锗基板2进行研磨减薄以及抛光机对锗基板2进行抛光时，锗基板2可以承受更大的力，不易发生使锗基板2破碎的现象，进而提高制作电池的良率。S4、对上述锗基板2的抛光面使用溶液做进一步抛光，而后在抛光面上进行背面电极5蒸镀，背面电极5蒸镀采用电子束蒸发技术（电子束蒸镀），电子束蒸镀利用电磁场的配合可以精准地实现利用高能电子轰击坩埚内靶材，使之融化进而沉积在锗基片上。S5、通过解键合将临时基板3与锗基板2分离，而后对锗基板2及蒸镀于锗基板2上的背面电极5进行切割，得到单体电池。综上，本专利技术公开的电池基板减薄技术，通过对锗基板2（外延衬底）进行减薄，使得电池重量大幅减轻（减轻2/3以上），并且在减薄过程中通过采用临时基板3以及运用临时键合技术，降低减薄过程中出现的电池基板破碎的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池基板减薄方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在锗基板上制作正面电极与减反射膜；/nS2、使用临时键合技术，将锗基板上存在正面电极的面键合至临时基板上；/nS3、对锗基板上无正面电极的面进行减薄，而后对减薄面进行抛光；/nS4、对上述锗基板的抛光面使用溶液做进一步抛光，而后在抛光面上进行背面电极蒸镀；/nS5、通过解键合将临时基板与锗基板分离，而后对锗基板及蒸镀于锗基板上的背面电极进行切割，得到单体电池；/n所述步骤S1包括以下步骤：/nS11、在锗基板上，一次扩散出锗底电池；/nS12、将完成上述过程的锗基板进行有机清洗；/nS13、使用负胶剥离技术，制作正面电极图形；/nS14、利用电子束蒸镀技术，在锗底电池表面蒸镀金属电极；/nS15、进行电极剥离，将不处于正面电极图形位置上的金属电极从锗底电池上剥离；/nS16、选择性腐蚀，通过选择性腐蚀将表面无电极的GaAs去除；/nS17、于电池表面蒸镀减反射膜；/nS18、对上述步骤中蒸镀的减反射膜进行蚀刻。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池基板减薄方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在锗基板上制作正面电极与减反射膜；
S2、使用临时键合技术，将锗基板上存在正面电极的面键合至临时基板上；
S3、对锗基板上无正面电极的面进行减薄，而后对减薄面进行抛光；
S4、对上述锗基板的抛光面使用溶液做进一步抛光，而后在抛光面上进行背面电极蒸镀；
S5、通过解键合将临时基板与锗基板分离，而后对锗基板及蒸镀于锗基板上的背面电极进行切割，得到单体电池；
所述步骤S1包括以下步骤：
S11、在锗基板上，一次扩散出锗底电池；
S12、将完成上述过程的锗基板进行有机清洗；
S13、使用负胶剥离技术，制作正面电极图形；
S14、利用电子束蒸镀技术，在锗底电池表面蒸镀金属电极；
S15、进行电极剥离，将不处于正面电极图形位置上的金属电极从锗底电池上剥离；
S16、选择性腐蚀，通过选择性腐蚀将表面无电极的GaAs去除；
S17、于电池表面蒸镀减反射膜；
S18、对上述步骤中蒸镀的减反射膜进行蚀刻。


2.根据权利要求1所述的一种电池基板减薄方法，其特征在于,所述步骤S2包括以下步骤：
S21、有机清洗，对完成步骤S1后的锗基板进行有机清洗；
S22、涂胶烘烤，于锗基板上以及临时基板上涂覆临时键合胶，完成后进行烘烤；
S23、键合，将完成步骤S22的锗基板以及临时基板进行临时键合。


3.根据权利要求1所述的一种电池基板减薄方法，其特征在于,所述步骤S3包括以下步骤：
S31、减薄，使用研磨机对完成步骤S2后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊承，米万里，孙志泉，杨文斐，徐培强，吴洪清，张银桥，王向武，潘彬，
申请(专利权)人：南昌凯迅光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36