多接面太阳能电池结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种多接面太阳能电池结构及其制作方法。其中多接面太阳能电池结构，包含一承接基板；一IV族薄膜及一IIIV族薄膜依序位于该承接基板上。该多接面太阳能电池结构作用时，该IIIV族薄膜比该IV族薄膜更先接触光线。该IV族薄膜包含一第一太阳能电池，该IIIV族薄膜包含一第二太阳能电池，其中该第一太阳能电池的能隙低于该第二太阳能电池的能隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及具有多接面的太阳能电池结构及其制作方法。
技术介绍
太阳能已成为近几年来重要的新能源之一。全世界各地皆有大量的研究能力投注于太阳能的发展。目前已有为数不少的太阳能电池被商业化生产且成为消费性产品。因此， 为符合未来太阳能发展的需求，持续不断的技术改善已是克不容缓。目前太阳能电池技术主要是致力于成长材料与工艺的新结合以达成高聚光型光伏式(high-concentration photovoltaic)多接面接合元件。已有高达六个接面电池研究被报导，但典型的多接面太阳能电池仍以三个接面为主。目前三个接面太阳能电池至少包含两种类型，第一类型为于锗基板依续形成Ge、GaAs, InGaP三个pn接面的结构。此类型太阳能电池的光电转化效率可达39%。第二类型为于GaAs基板上依续形成 InGaAs, GaAs, InGaP三个pn接面的结构，此类型需备有调合晶格失配的反向转质缓冲层 (invertedmetamorphic buffer layer)。第二类型的光电转化效率可大于41 %以上。然而，第二类型的反向转质缓冲层的成长技术非常困难，其成长时间需相当长且良率不高；而且反向转质缓冲层往往需要相当的厚度，此将造成极大的电阻，而且间接增加接合面的温度进而产生信赖度的问题。现有技术提供很多类似以上所述的结构与作法，然而不免有各种缺点，因此需要有更新颖创新的方式，来弥补现有技术的不足。
技术实现思路
有鉴于现有技术的各种问题，本专利技术实施例提供一种。本专利技术提供一种多接面太阳能电池结构，包含一承接基板；一 IV族薄膜位于该承接基板上，该IV族薄膜包含一第一太阳能电池；及一 III V族薄膜位于该IV族薄膜上， 当该多接面太阳能电池结构作用时，该III V族薄膜预定为比该IV族薄膜更先接触光线， 且该III V族薄膜包含一第二太阳能电池，其中该第一太阳能电池的能隙低于该第二太阳能电池的能隙。本专利技术提供一种多接面太阳能电池结构的制作方法，包含提供一成长基板；成长一剥离层于该成长基板上；成长一III V族薄膜于该剥离层上，该III V族薄膜包含一第二太阳能电池；成长一 IV族薄膜于该III V族薄膜上，该IV族薄膜包含一第一太阳能电池，该第一太阳能电池的能隙低于该第二太阳能电池的能隙，该III V族薄膜预定为当该多接面太阳能电池结构作用时比该IV族薄膜更先接触光线；提供一承接基板从接近该IV族薄膜的方向连接该IV族薄膜与该III V族薄膜；及移除该剥离层以使该成长基板脱离并露出该该IIIV族薄膜。本专利技术的一特色在于提供一剥离层在一成长基板上；成长多个太阳能电池于该成长基板上，该多个太阳能电池由下往上依据能隙由高至低的顺序排列于该成长基板上；提供一承接基板从顶端连接该多个太阳能电池；及移除该剥离层以使该成长基板从底端脱离。本专利技术的另一特色在于该成长基板可重复使用。本专利技术的又一特色在于该多个太阳能电池由下往上依据能隙由低至高的顺序排列于该承接基板上，较低能隙的太阳能电池位于受光的最底层。较低能隙的太阳能电池的材料选可自周期表IV族，较高能隙的太阳能电池材料可选自周期表III V族。相较于现有的第二类型太阳能电池，本专利技术不需要成长反向转质缓冲层，因此可降低热阻抗。本专利技术的再一特色在于该多个太阳能电池中最低能隙的太阳能电池为Gep/n接本专利技术的又另一特色在于该Ge ρ/η接面的材质包含低量的Si。本专利技术的又再一特色在于成长一欧姆接触层于该Ge ρ/η接面上。该欧姆接触层的掺杂浓度高于该Ge ρ/η接面，用以降低阻抗。本专利技术尚包含其他方面并合并上述的各方面详细揭示于以下实施方式中。 附图说明图1至图4为本专利技术实施例的多接面太阳能电池结构400制造过程中各步骤的剖面图。主要元件符号说明101:成长基板；105:覆盖层；109 高能隙太阳能电池；109ρ 基层；113:第一穿隧接面；117:中能隙太阳能电池；117ρ:基层；121 第二穿隧接面；125 低能隙太阳能电池；125ρ 基层；135:111 V 族薄膜;150 组合薄膜；400 多接面太阳能电池结构；402 背面。具体实施例方式以下将参考所附图式示范本专利技术的较佳实施例。所附图式中相似元件采用相同的元件符号。应注意为清楚呈现本专利技术，所附图式中的各元件并非按照实物的比例绘制，而且为避免模糊本专利技术的内容，以下说明亦省略现有的零组件、相关材料、及其相关处理技术。103 剥离层； 107 第一窗口层； 109n 发射层； 111 第一背场层； 115 第二窗口层； 117η:发射层； 119:第二背场层； 123 第三窗口层； 125n 发射层； 127 欧姆接触层； 140 IV族薄膜； 201 承接基板； 401 正面；图1至图4为本专利技术实施例的多接面太阳能电池结构400制造过程中各步骤的剖面图。本专利技术的太阳能电池结构可包含“两个以上”的太阳能电池，“两个以上”譬如可为两个、三个、四个、五个、六个或更多。在此实施例以三个太阳能电池为例，但不以此为限。参考图1，制作三个太阳能电池的方法首先包含提供一成长基板101。在此实施例中，成长基板101为一 GaAs基板，但于其他实施例也可为Ge基板或其他具合适晶格常数的基板。成长基板101为磊晶成长太阳能电池薄膜的主要基底，为便于操作应具有合适厚度以支撑后续所要成长的各层。此实施例，成长基板101的厚度约为150μπι至200μπι的间。参考图1，提供成长基板101之后，依续在其上磊晶成长各层。本专利技术所指“磊晶成长”或“成长”包含有机金属化学气相沈积(MOCVD)及其他合适技术。首先成长一剥离层 103。剥离层103可使成长基板101与后续成长其上的薄膜暂时连结。剥离层103材料可为 AlAs、InGaP, InAlP, InAlGaP, AlGaAs 等。此实施例使用 AlGaAs 或 AlAs 为剥离层 103。接着，选用周期表III V族中的各种元素，在剥离层103上成长包含覆盖层105至第三窗口层123的各层的一 III V族薄膜135。同样参考图1，成长III V族薄膜135的步骤首先包含成长一覆盖层105及一第一窗口层107。在此实施例，覆盖层105材料可为 n-GaAs，或n-InGaAs，其中In约占有lmole% ；第一窗口层107材料可为n-AUnP。接着在第一窗口层107上成长一高能隙太阳能电池109。高能隙太阳能电池109包含发射层109η 及基层109ρ，在此实施例，其材料可为InGaP或AlInGaP。接着，可视需要在高能隙太阳能电池109上成长一第一背场层(back field layer) 111。在此实施例，第一背场层111的材料可为ρ-ΑΙΙηΡ。然后，接续在第一背场层111上成长一第一穿隧接面113，用以电性连接后续成长的中能隙太阳能电池117。在此实施例，第一穿隧接面113的材料可为高度掺杂的 p++AlGaAs 及 n++h(iaP 结合而成。同样参考图1，在第一穿隧接面113上成长一第二窗口层115。在此实施例，第二窗口层115的材料可为η-ΑΙΙηΡ。然后，在第二窗口层115上成长中能隙太阳能电池117。 中能隙太阳能电池117包含发射层117η本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多接面太阳能电池结构，包含：一承接基板；一ＩＶ族薄膜位于该承接基板上，该ＩＶ族薄膜包含一第一太阳能电池；及一ＩＩＩＶ族薄膜位于该ＩＶ族薄膜上，该ＩＩＩＶ族薄膜预定为比该ＩＶ族薄膜更先接触光线，且该ＩＩＩＶ族薄膜包含一第二太阳能电池，其中该第一太阳能电池的能隙低于该第二太阳能电池的能隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴展兴，靳宗培，涂永义，
申请(专利权)人：太聚能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71