本实用新型专利技术实施例涉及一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，结构包括第一背电极、电气隔离层、第二背电极、导通柱、绝缘保护层、砷化镓太阳能电池、碳化硅接触层。本实用新型专利技术使用高掺多晶或微晶碳化硅作为电池接触层，利用其宽带隙、高电导、高折射率的性能作为透明导电电极，代替正面栅线电极，从而增大了表面透光面积，提高光电转换效率，同时减少了电极金属使用量，降低成本。降低成本。降低成本。
【技术实现步骤摘要】
一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池
[0001]本技术涉及光伏发电领域，尤其涉及一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池。
技术介绍
[0002]砷化镓太阳能电池是以砷化镓(GaAs)为基体材料的太阳能电池，其发展已有40余年的历史。GaAs材料的Eg＝1.43eV，理论上估算，GaAs单结太阳能电池的效率可达27％，从上世纪80年代后，GaAs太阳能电池技术经历了从液相外延(Liquid Phase Epitaxy，LPE)到金属有机化合物化学气相沉淀(Metal
‑
organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)，从同质外延到异质外延，从单结到多结叠层结构的几个发展阶段，其发展速度日益加快，效率也不断提高。
[0003]与硅基太阳能电池相比,砷化镓太阳能电池具有更高的光电转换效率、更强的抗辐照能力和更好的耐高温性能。但由于其成本高，在民用领域难以推广，所以设计新材料、新结构对于低成本且保证光电转化效率的砷化镓太阳能电池至关重要。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，使用高掺多晶或微晶碳化硅作为电池接触层，利用其宽带隙、高电导、高折射率的性能作为透明导电电极，代替正面栅线电极，从而增大了表面透光面积，提高光电转换效率，同时减少了电极金属使用量，降低成本。
[0005]有鉴于此，所述太阳能电池包括第一背电极、电气隔离层、第二背电极、导通柱、绝缘保护层、砷化镓太阳能电池本体和碳化硅接触层：所述砷化镓太阳能电池本体的背面设有第一背电极、电气隔离层和第二背电极，所述电气隔离层设置在所述第一背电极和第二背电极之间；所述砷化镓太阳能电池本体内设有导通柱孔，所述导通柱孔内设有绝缘保护层，所述绝缘保护层内设有导通柱；所述砷化镓太阳能电池本体的正面设有碳化硅接触层；其中，所述碳化硅接触层为掺杂的多晶或微晶碳化硅。
[0006]优选的，所述碳化硅接触层的厚度为1～30μm，掺杂浓度范围为5
×
10
18
～1
×
10
20
cm
‑3。
[0007]优选的，所述砷化镓太阳能电池本体为单结、双结、三结或者多结，所述砷化镓太阳能电池本体结构从下至上包括衬底层、缓冲层、电池层、窗口层、高掺接触层。
[0008]优选的，所述绝缘保护层为SiO2、SiN
x
、Al2O3中的一种或多种，其中X的范围为0.5～1。
[0009]优选的，所述导通柱为实心铜柱或保形铜柱。
[0010]优选的，所述第一背电极为Ti/Al、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种；所述第二背电极为Ti/Al、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种。
[0011]优选的，所述电气隔离层为SiO2或SiN
x
绝缘填充胶。
[0012]优选的，所述碳化硅接触层为N型或P型碳化硅膜层。
[0013]进一步优选的，所述P型碳化硅膜层的掺杂元素为铝或硼，N型碳化硅膜层的掺杂元素为氮。
[0014]本技术实施例提供的一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，在同侧电极砷化镓太阳能电池的结构中使用多晶或微晶碳化硅材料，从材料性能的角度，碳化硅具备高电导、宽带隙且掺杂浓度易调控等优点，掺杂多晶碳化硅可以在宽带隙的条件下可实现良好的载流子横向输运，从而作为电池的透明导电电极层实现电流的有效收集，增大了表面透光面积，减少表面金属栅线的使用，为砷化镓太阳能电池提供一种低成本高效率的结构。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例提供的一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池的结构示意图；
[0016]图2为本技术实施例提供的一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池制备方法流程图。
具体实施方式
[0017]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0018]图1为本技术实施例提供的一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池的结构示意图，如图1所示，所述无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池所述太阳能电池包括第一背电极1、电气隔离层2、第二背电极3、导通柱4、绝缘保护层5、砷化镓太阳能电池本体6和碳化硅接触层7。
[0019]具体的，在砷化镓太阳能电池本体6的背面设有第一背电极1、电气隔离层2和第二背电极3，电气隔离层2设置在所述第一背电极1和第二背电极3之间；砷化镓太阳能电池本体6内设有导通柱孔，导通柱孔内设有绝缘保护层5，绝缘保护层5内设有导通柱4；砷化镓太阳能电池本体6的正面设有碳化硅接触层7，其中，碳化硅接触层7为掺杂的多晶或微晶碳化硅。
[0020]其中，第一背电极1优选为Ti/Al、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种；第二背电极3优选为Ti/Al、Ti、Al、Ag、Cu、Ni中的一种或多种。
[0021]电气隔离层2优选为SiO2、SiN
x
或其他绝缘填充胶。
[0022]导通柱4的材质优选为实心铜柱或保形铜柱，这里的保形铜柱是利用保形电镀做出来的，就是只在形状外边电镀一层，里面是中空的，可以保证电流通过。
[0023]绝缘保护层5的材质优选为SiO2、Si N
x
、Al2O3中的一种或多种。
[0024]砷化镓太阳能电池本体6可以为单结、双结、三结或者多结，其主要结构从下至上包括衬底层、缓冲层、电池层、窗口层、高掺接触层。
[0025]碳化硅接触层7的厚度优选为1～30μm，掺杂浓度范围优选为5
×
10
18
～1
×
10
20
cm
‑3，这里的碳化硅接触层7可以是P型或N型微晶或多晶碳化硅膜层，其中，P型碳化硅膜层的掺杂元素包括但不限于铝或硼，N型碳化硅膜层的掺杂元素包括但不限于氮。应当理解的是，碳化硅具有宽带隙、高电导、制备工艺简单安全等优点，在性能与生产工艺上，可替代表
deposition。
[0043]步骤107，将制作完绝缘保护层的外延片放入磁控溅射设备中，在导通柱孔中溅射500～1000nm厚的Ti/Cu种子层；将溅射完Ti/Cu种子层的外延片放入电镀台中电镀铜，直至导通柱中形成铜柱；对电镀后的外延片进行去胶，露出电镀后的导通柱。
[0044]这里的种子层作用是为电镀作基础，直接电镀是电镀不到的，种子层的材质还可以是TaN/Cu，本领域技术人员可以根据需要进行选择。
[0045]这里的铜柱为实心柱或者保型柱均可。
[0046]步骤108，对去胶后的外延片再次光刻显影，在背面形成背电极图形；根据背电极图形在外延片的背面沉积第一背电极和第二背电极；对沉积背电极的外延片进行去胶，并在背面制作电气绝缘层。
[0047]具体的，对去胶后的外延片再次光刻显影，在背面形成背电极图形，根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括第一背电极、电气隔离层、第二背电极、导通柱、绝缘保护层、砷化镓太阳能电池本体和碳化硅接触层：所述砷化镓太阳能电池本体的背面设有第一背电极、电气隔离层和第二背电极，所述电气隔离层设置在所述第一背电极和第二背电极之间；所述砷化镓太阳能电池本体内设有导通柱孔，所述导通柱孔内设有绝缘保护层，所述绝缘保护层内设有导通柱；所述砷化镓太阳能电池本体的正面设有碳化硅接触层；其中，所述碳化硅接触层为掺杂的多晶或微晶碳化硅。2.根据权利要求1所述的无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述碳化硅接触层的厚度为1～30μm。3.根据权利要求1所述的无栅线的同侧电极砷化镓太阳能电池，其特征在于，所述砷化镓太阳能电池本体为单结、双结、三结或者多结，所述砷化镓太阳能电池本体结构从下至...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈弘，李云，张宇超，杜春花，
申请(专利权)人：长三角物理研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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